Прорив у сонячній енергетиці: нова тандемна технологія з високою ефективністю

LogicPower

26.03.2025

30.03.2025

2135

Спільна команда дослідників з Берлінського центру імені Гельмгольца (HZB) і Берлінського університету імені Гумбольдта досягла значного успіху в розвитку сонячних технологій. Їхня нова тандемна сонячна комірка на основі CIGS і перовскіту досягла ККД 24,6%, що підтверджено незалежним інститутом у Фрайбурзі.

Особливості інноваційної конструкції

Дослідники створили тандемну архітектуру, що об'єднує найкращі властивості двох матеріалів:

Нижній шар із CIGS - забезпечує гнучкість, економічність і стійкість до зовнішніх чинників.
Верхній шар з перовскіту - має високу ефективність поглинання світла і можливість налаштування смуги пропускання.
Оптимізовані контактні шари - покращують електричну інтеграцію і підвищують загальну продуктивність.

Як вдалося домогтися рекордного ККД?

Команда провела ретельну оптимізацію ключових параметрів:

удосконалення інтерфейсів між шарами, що знизило втрати енергії;
застосування передових вакуумних технологій для нанесення шарів;
використання потужних кластерних обчислювальних систем для розрахунку та налаштування структури елементів.

Технологія пропонує значні переваги порівняно з традиційними кремнієвими сонячними батареями. Ефективне поглинання сонячного спектра дає змогу збільшити коефіцієнт перетворення.

Перспективи: перевершити межу Шоклі-Квайссера

Тандемні сонячні елементи мають потенціал перевищити теоретичну межу ефективності для одноперехідних елементів (33,7%). Об'єднання CIGS і перовскіту дає змогу досягати значень вище 30%, а подальші дослідження можуть відкрити шлях до кращих показників.

Цей науковий прорив демонструє величезний потенціал тандемних сонячних технологій для створення стійких і ефективних джерел енергії. Розвиток цієї технології обіцяє прискорити впровадження поновлюваних джерел енергії та підвищити їхню доступність у різних сферах.