Тоньше, надежней, производительней - прорыв в перовсткитовых панелях ?
Китайские исследователи совершили значительный прорыв в области гибких кремниевых фотоэлектрических систем. Они успешно преодолели давние трудности, касающиеся производительности и долговечности гибких тандемных солнечных элементов. Об этом сообщает газета China Science Daily.
Научная работа, выполненная специалистами из Сучжоуского университета, была опубликована в авторитетном журнале Nature.
Ранее широкому внедрению гибких тандемных солнечных элементов, сочетающих кристаллический кремний и перовскит, мешали два основных препятствия. Во-первых, их эффективность уступала стационарным аналогам. Во-вторых, границы раздела материалов оказывались уязвимы к расслоению и разрушению при повторяющихся деформациях или в неблагоприятных условиях эксплуатации.
Для решения этих проблем группа разработала уникальный двухслойный буфер. Эта структура, характеризующаяся чередованием "рыхлых" и "плотных" слоев, эффективно распределяет механические нагрузки. Одновременно она обеспечивает беспрепятственное движение зарядов на наноуровне.
Кроме того, была освоена технология получения пленок оксида индия и церия, легированных водородом. Метод реактивного плазменного осаждения minimizes damage to the interface during sputtering and optimizes energy level alignment.
Благодаря этим инновациям, команда добилась сертифицированной эффективности преобразования энергии на уровне 33,6% для ультратонкой кремниевой подложки толщиной всего 60 микрон. Это новый рекорд для гибких тандемных элементов.
Более того, устройство с большой площадью (261 квадратный сантиметр), соответствующее стандартным размерам пластин, продемонстрировало КПД в 29,8%, что также является мировым рекордом для гибких тандемных ячеек такого масштаба. Эти устройства также показали исключительную механическую выносливость, сохранив 97% первоначальной эффективности после 43 000 экстремальных циклов изгиба.
Данная разработка закладывает прочный фундамент для масштабного применения гибких фотоэлектрических систем и открывает новые перспективы для кремниевой солнечной энергетики.
