Прорыв в солнечной энергетике: новая тандемная технология с высокой эффективностью

LogicPower

26.03.2025

30.03.2025

2135

Совместная команда исследователей из Берлинского центра имени Гельмгольца (HZB) и Берлинского университета имени Гумбольдта добилась значительного успеха в развитии солнечных технологий. Их новая тандемная солнечная ячейка на основе CIGS и перовскита достигла КПД 24,6%, что подтверждено независимым институтом во Фрайбурге.

Особенности инновационной конструкции

Исследователи создали тандемную архитектуру, объединяющую лучшие свойства двух материалов:

Нижний слой из CIGS – обеспечивает гибкость, экономичность и устойчивость к внешним факторам.
Верхний слой из перовскита – обладает высокой эффективностью поглощения света и возможностью настройки полосы пропускания.
Оптимизированные контактные слои – улучшают электрическую интеграцию и повышают общую производительность.

Как удалось добиться рекордного КПД?

Команда провела тщательную оптимизацию ключевых параметров:

совершенствование интерфейсов между слоями, что снизило потери энергии;
применение передовых вакуумных технологий для нанесения слоев;
использование мощных кластерных вычислительных систем для расчета и настройки структуры элементов.

Технология предлагает значительные преимущества по сравнению с традиционными кремниевыми солнечными батареями. Эффективное поглощение солнечного спектра позволяет увеличить коэффициент преобразования.

Перспективы: превзойти предел Шокли-Квайссера

Тандемные солнечные элементы обладают потенциалом превысить теоретический предел эффективности для однопереходных элементов (33,7%). Объединение CIGS и перовскита позволяет достигать значений выше 30%, а дальнейшие исследования могут открыть путь к более высоким показателям.

Этот научный прорыв демонстрирует огромный потенциал тандемных солнечных технологий для создания устойчивых и эффективных источников энергии. Развитие данной технологии обещает ускорить внедрение возобновляемых источников энергии и повысить их доступность в разных сферах.