Учёные установили мировой рекорд по эффективности солнечных панелей

Ученые Университета Сучжоу и Центрального научно-исследовательского института LONGi объявили о достижении крупного технологического прорыва в области солнечной энергетики. Об этом сообщает One.uz.

Разработанный исследователями новый тип перовскитно-кремниевых тандемных солнечных элементов продемонстрировал коэффициент полезного действия 34%. Этот показатель является одним из самых высоких в мире по эффективности солнечных панелей и, как ожидается, откроет новую эру на рынке возобновляемых источников энергии.

Данная инновация позволяет значительно повысить эффективность преобразования солнечного света в электрическую энергию. Традиционные кремниевые панели, широко используемые на современном энергетическом рынке, достигли предела своих технических возможностей.

По этой причине специалисты активно изучают тандемные структуры, в которых слой перовскита наносится на кремний. Такой подход обеспечивает более эффективное использование различных длин волн солнечного спектра.

Однако создание качественного слоя на границе двух материалов и предотвращение потерь энергии долгое время оставались основным техническим препятствием. Технологическое решение и инновационный подход Китайская группа исследователей применила совершенно новый метод для решения этой проблемы.

Вместо обычных изоляционных материалов они использовали наночастицы диоксида циркония. Эти мелкие частицы изменяют свойства поверхности материалов, обеспечивая бесщелевое и равномерное распределение жидкого перовскитного раствора на кремнии.

В результате внутренняя структура солнечного элемента стала более прочной, а перенос заряда улучшился. Проведенный анализ показал, что с помощью новой технологии среднее время жизни носителей заряда увеличилось с 1,46 микросекунды до 2,81 микросекунды, то есть почти вдвое.

Это гарантирует, что энергия, возникающая под воздействием солнечного света, будет преобразована в электрический ток без потерь. Показатель эффективности 34%, полученный в лабораторных условиях, подтвердил перспективность данного метода.

Долговечность и перспективы будущего Специалисты уделили особое внимание не только высокой мощности, но и долговечности устройства. В ходе эксперимента герметично запечатанные солнечные элементы подвергались непрерывному воздействию искусственного света в течение 2000 часов.

Даже в таких жестких условиях устройство сохранило 84% от своей первоначальной эффективности. Эти результаты показывают, что новые тандемные элементы могут применяться не только в лабораторных условиях, но и в реальном промышленном масштабе.

В будущем солнечные электростанции, созданные на основе данной технологии, смогут производить больше энергии на меньшей площади. Это, в свою очередь, способствует снижению стоимости «зеленой» энергетики и уменьшению негативного воздействия на окружающую среду.