Китай установил мировой рекорд: тандемные солнечные элементы достигли эффективности 28,04%

Исследование выполнила команда Института химии Китайской академии наук под руководством академика Ли Юнфана и исследователя Мэн Лэя.

В отличие от традиционных кремниевых солнечных панелей, тандемные элементы состоят из двух светопоглощающих слоёв, каждый из которых эффективно использует свою часть солнечного спектра. Такая архитектура позволяет значительно повысить КПД без увеличения толщины устройства. При этом элементы остаются тонкими, лёгкими и гибкими, что открывает возможности для применения там, где использование обычных кремниевых панелей затруднено.

Одним из главных препятствий на пути коммерциализации перовскитных солнечных элементов долгое время оставались недостаточная долговечность и снижение эффективности в процессе эксплуатации. Для решения этой проблемы китайские учёные разработали новую молекулярную добавку TDB, которая стабилизирует структуру материала как во время изготовления, так и при длительной работе под солнечным освещением.

Независимая сертификация подтвердила рекордную эффективность преобразования энергии 28,04%. Кроме того, солнечный элемент продемонстрировал высокую стабильность, сохранив 90% первоначальной эффективности после 625 часов непрерывного освещения, что является важным шагом к практическому использованию технологии.

Благодаря сочетанию высокой эффективности, малого веса и гибкости новые тандемные элементы рассматриваются как перспективное решение для самых разных областей — от интегрированных в здания фотоэлектрических систем и портативных источников питания до носимой электроники, беспилотников, электротранспорта и космических аппаратов, где каждый грамм массы имеет значение.

Если технология подтвердит свою надёжность при масштабном производстве, перовскитно-органические тандемные солнечные элементы смогут стать одним из наиболее перспективных направлений развития солнечной энергетики следующего поколения.