Команда NUS покращує довговічність парофінованих перовскітно-силіконових тандемних сонячних елементів

Інноваційний процес покращує ефективність і стабільність перовскіт-силіційних сонячних елементів

Дослідники з Національного університету Сінгапуру (NUS) зробили значний прорив у світі альтернативної енергетики. Вони розробили процес вапорного осадження, що значно покращує довгострокову та високотемпературну стабільність перовскіт-силіційних (Si) тандемних сонячних елементів. Цей винахід може стати справжньою революцією у виробництві фотоелектричних панелей.

Особливістю розробки є те, що вапорне осадження здійснюють на промислових мікрометрично-текстурованих кремнієвих пластинах. Це відповідає структурі пластин, які вже використовуються у комерційному виробництві сонячних панелей, і наближає тандему пристроїв до реалізації в реальних умовах. Такий підхід забезпечує однорідні, якісні перовскітні шари на текстурованих кремнієвих пластинах, що є ключовою умовою для масового виробництва.

Надбання ефективності перетворення потужності понад 30 відсотків та стабільності роботи понад 2,000 годин, включаючи термін служби понад 1,400 годин при високих температурах, демонструє потенціал нових тандемних елементів. Пристрій витримує 85 градусів Цельсія під світлом з інтенсивністю 1,000 ват на квадратний метр, що є еквівалентом одного сонця.

Новий шлях до комерційного виробництва

Ці досягнення роблять нові тандемні пристрої одними з найбільш надійних перовскіт-Si елементів, відомих на сьогоднішній день. Керівник дослідження, доцент Хоу Ї, президентський молодший професор кафедри хімічної та біомолекулярної інженерії NUS, зазначив, що нова розробка відкриває двері для створення комерційних фотогальванічних модулів.

Тандемні елементи передбачені для використання не лише на дахах будинків, а й у великих комунальних та промислових сонячних інсталяціях. Вони повинні бути здатні витримати тривалі впливи високих температур, вологості та яскравого сонячного світла. Успіх в реалізації стабільності на промислових текстурованих кремнієвих пластинах, а не на спеціалізованих лабораторних субстратах, підвищує можливості для виробництва та сертифікації.

Масштабування та впровадження

Команда дослідників має амбітні плани – масштабувати техніку вапорного осадження від маленьких тестових зразків до великих тандемних модулів. “Наш наступний етап – продемонструвати повнорозмірні, міцні тандемні модулі при реальних умовах експлуатації”, – сказав доцент Хоу. Такий підхід наближає нас до широкомасштабного комерційного впровадження, яке сприятиме сталому розвитку альтернативної енергетики.