Мировой рекорд: китайские гибкие солнечные панели достигли эффективности 33,35%

Китайская компания Longi установила новый мировой рекорд в области солнечной энергетики. Их гибкие тандемные солнечные элементы на основе перовскита и кремния достигли коэффициента преобразования энергии на уровне 33,35%. Результат был официально сертифицирован Национальной лабораторией возобновляемой энергии США (NREL).

Это первый и единственный на сегодняшний день мировой рекорд эффективности для гибких кристаллических кремний-перовскитовых тандемных солнечных элементов, подтвержденный международной авторитетной организацией в фотовольтаической сфере. Достижение открывает новые перспективы для коммерческого применения гибких кремниевых тандемных элементов в легких и гибких высокомощных фотоэлектрических системах, в частности в космической энергетике и интеграции в автомобили.

Технология будущего

Перовскитовые тандемные солнечные элементы рассматриваются как перспектива для создания фотовольтаических технологий нового поколения благодаря сверхвысокому коэффициенту преобразования энергии. Инженеры Longi реализовали стратегию двойного буферного слоя с механизмом снятия напряжения, что позволило одновременно защитить материалы от ионной бомбардировки при нанесении покрытия и улучшить межфазную адгезию с сохранением эффективного извлечения заряда.

Гибкий тандемный элемент построен на сверхтонком кремниевом нижнем элементе толщиной всего 60 микрон и демонстрирует сертифицированный коэффициент преобразования 33,4% на площади 1 см² и 29,8% на площади пластины 260 см² с мощностью на вес до 1,77 Вт/г.

Высокая надежность и долговечность

Модифицированные тандемные элементы продемонстрировали превосходную долговечность. По данным исследования, опубликованного в журнале Nature, после 43 тысяч циклов изгиба с максимальным радиусом кривизны около 40 мм они сохранили более 97% своей первоначальной эффективности. Кроме того, после 250 циклов термического тестирования в диапазоне от -40°C до 85°C элементы также сохранили около 97% первоначальной мощности.

Двойная структура буферных слоев является особенно критичной для гибких устройств, которые подвергаются большим механическим нагрузкам при изгибе по сравнению с жесткими элементами. Эта инновационная конструкция позволяет точно разрешить конфликт между потребностями в амортизации напряжения и эффективной транспортировке на микро- и наноуровне, обеспечивая отличную гибкость при сохранении высокой производительности.