Молекулярні контакти підвищують ефективність тандемних сонячних елементів до 31,4 відсотка

Нові досягнення в перовскіт-силіконових тандемних сонячних елементах: 31,4% ефективності

Альтернативна енергетика знову тріумфує завдяки дослідникам Мюнхена та їхнім міжнародним партнерам! Нещодавно науковці підвищили ефективність перовскіт-силіконових тандемних сонячних елементів до вражаючих 31,4%. Досягнення стало можливим завдяки налаштуванню молекулярних контактів між шарами поглинача та збору зарядів. Результати досліджень опубліковані в журналі Joule і демонструють революційний підхід, реалізований безпосередньо в районі Мюнхена з використанням кристалічних силіконових нижніх елементів, що є суттєвим кроком вперед у промисловому масштабуванні.

Таємниця ефективності: перовскіт-силіконові тандеми

Як відомо, перовскіт-силіконові тандеми мають здатність розділяти сонячний спектр між двома поглиначами. Верхній елемент з перовскіту ефективно поглинає блакитне світло, а нижній силіконовий елемент перетворює червоний спектр. Завдяки цій комбінації матеріалів з різними смугами пропускання, тандемні елементи здатні значно ефективніше, ніж звичайні одношарові, перетворювати сонячне світло на електрику.

Розумна архітектура та вдосконалені молекули

Центральним компонентом цієї архітектури є самозбирана монолayer (SAM), яка формує ультратонкий молекулярний контакт лише кілька нанометрів завтовшки. Спеціально розроблена для полегшення транспорту зарядів з перовскіту до шарів збору, SAM попередніми проблемами мала перешкоди в стандартному застосуванні – нерівномірність покриття на текстурованих силіконових поверхнях. Відтепер дослідники пропонують вдосконалену молекулярну структуру, яка забезпечує рівномірне покриття та стабільний електронний контакт.

Новий рівень ефективності та довговічності

Завдяки новому оптимізованому SAM, тандемні елементи досягли сертифікованої ефективності 31,4%, що робить їх одними з найкращих на світовій арені. Особливо варто відзначити, що досягнення стається на промислово важливих кристалічних силіконових нижніх елементах, що підкреслює можливість легкої передачі технології до масштабного виробництва. Вдосконалена структура також покращує довгострокову стабільність, захищаючи чутливі інтерфейси від ушкоджень.

Напрямок майбутніх досліджень

Команда науковців не планує зупинятися на досягнутому. У найближчих планах – провести прискорене старіння елементів для визначення їхньої стійкості в умовах тривалого використання. Як зазначив учасник команди Айдин: “Наст