Bifacial CuInSe2 сонячні елементи досягають рекордної ефективності на прозорих субстратах
Революційні біфаціальні сонячні елементи з CuInSe2: новий рівень ефективності на прозорих підкладках
Уявіть собі сонячні елементи, які не тільки ефективно уловлюють світло з обох сторін, але й пропонують революційні можливості для відновлюваної енергетики. Це стає можливим завдяки роботі дослідників з Інституту науки і технологій Даегу Гьонгбук (DGIST), які розробили біфаціальні сонячні елементи нового покоління.
Під керівництвом провідних дослідників Дехвана Кіма і Сиджуна Сунга команда створила сонячні елементи з вузькою лазерною губкою CuInSe2. Використовуючи інноваційні рішення з міддю, індієм і селеном на прозорих електродних підкладках, вони впровадили біфаціальну архітектуру, що суттєво підвищує ефективність енергії. Такі елементи здатні виробляти електрику з обох поверхонь, що відкриває нові обрії для сталого розвитку.
Біфаціальні сонячні елементи обіцяють збільшити виробництво енергії без необхідності збільшення площі установки. Вони збирають сонячне світло з передньої та задньої сторін, пропонуючи подвійний приріст ефективності. Проте виявилося, що виготовлення високопродуктивних тонкоплівкових пристроїв на прозорих електродах є складним завданням через їх обмежену термостійкість.
Команда з DGIST вирішила цю проблему, включивши срібло (Ag) до складу CuInSe2, що дозволило проводити процес осадження при зниженій температурі нижче 420°C. Також було оптимізовано структуру пристрою через введення градієнту з галієм (Ga) в основі абсорберного шару. Це поліпшило транспортування зарядів і зменшило втрати рекомбінації, підвищуючи загальну продуктивність.
Результати вразили навіть найбільш досвідчених фахівців: отримані біфаціальні пристрої досягли ефективності 15,3% з передньої сторони і 8,44% з задньої. Біфаціальна щільність виробництва потужності досягла 23,1 мВт/см², що робить ці елементи одними з найефективніших у світі серед тонкоплівкових рішень.
Це успішне дослідження було спільною роботою аспіранта Алі Аманата і дослідника Донгвана Чеона. Воно вже знайшло своє визнання на обкладинці червневого випуску онлайн-видання Advanced Energy Materials. Команда DGIST додає новий розділ до історії розвитку відновлюваної енергетики, і їх досягнення здатні змінити гру у галузі зеленої енергії на користь більш сталого майбутнього.
