'%3e%3cpath%20d='M8.86262%202.46875H0.800781V10.5306H8.86262V2.46875Z'%20stroke='%23363636'%20stroke-width='1.5'%20stroke-linecap='round'%20stroke-linejoin='round'%20/%3e%3cpath%20d='M21.5305%2015.1367H13.4688V23.1986H21.5305V15.1367Z'%20stroke='%23363636'%20stroke-width='1.5'%20stroke-linecap='round'%20stroke-linejoin='round'%20/%3e%3cpath%20d='M8.86262%2015.1367H0.800781V23.1986H8.86262V15.1367Z'%20stroke='%23363636'%20stroke-width='1.5'%20stroke-linecap='round'%20stroke-linejoin='round'%20/%3e%3cpath%20d='M17.5013%200.800781L11.8008%206.50134L17.5013%2012.2019L23.2019%206.50134L17.5013%200.800781Z'%20stroke='%23363636'%20stroke-width='1.5'%20stroke-linecap='round'%20stroke-linejoin='round'%20/%3e%3c/g%3e%3cdefs%3e%3cclipPath%20id='clip0_4486_36092'%3e%3crect%20width='24'%20height='24'%20fill='white'/%3e%3c/clipPath%3e%3c/defs%3e%3c/svg%3e)
Команда исследователей из Университета Комплутенсе де Мадрид (Испания) впервые в мире разработала промежуточную полосу (IB) солнечной батареи с использованием фосфида галлия (GaP) и титана (Ti). Эта батарея имеет потенциал достичь рекордной эффективности преобразования энергии до 60%. После 15 лет упорных исследований и экспериментов, эта технология может существенно изменить мир солнечной энергетики.
Проблемы традиционных солнечных батарей
Солнечные батареи на основе кремния, хотя и широко используются, могут преобразовывать лишь часть солнечного света в электричество, теряя остальное в виде тепла. Теоретически, верхний предел эффективности для кремниевых солнечных элементов составляет 33,7%, в соответствии с так называемым ограничением Шокли-Квейзера (SQ). Это означает, что даже самые современные модели не могут преобразовать более 77,3% доступной энергии солнца.
Открытие нового материала
Проблема заключается в ограничениях материалов, из которых изготавливаются батареи. Чтобы улучшить ситуацию, исследователи из Университета Комплутенсе выбрали фосфид галлия, который имеет ширину запрещенной зоны 2,26 эВ. Это позволяет повысить предел SQ, что в свою очередь повышает эффективность преобразования энергии. Благодаря комбинации GaP и Ti, команда сумела создать солнечный элемент размером 1 см² с очень тонким поглотителем GaP толщиной всего 50 нм.
Достижения и испытания
Во время серии экспериментов, команда определила, что их батарея демонстрирует значительно улучшенное поглощение света при длине волны более 550 нм, что, вероятно, связано с использованием титана. Теоретический потенциал новой конструкции батареи достигает около 60%. Однако на сегодня устройство не готово к практическому использованию.
Перспективы развития
Несмотря на успехи, исследователи признают, что им еще предстоит немало работы для достижения коммерчески жизнеспособной продукции. В планах команды создать прототипы солнечных батарей и продемонстрировать их эффективность, а также найти новые возможности для использования титана в производстве. Это открытие может стать основой для разработки новых поколений солнечных батарей, способных более эффективно использовать энергию солнца и удовлетворять растущие потребности в электричестве во всем мире.
