Ученым удалось повысить производительность солнечных панелей сочетанием кремния и перовскита

Кремний – распространенный, недорогой и устойчивый материал, поэтому солнечные батареи на его основе являются самыми востребованными электрогенерирующими устройствами на рынке. В то же время существенный недостаток кремниевых панелей – сравнительно невысокий КПД (15–22%). Чтобы добиться большей производительности, ученые решили соединить силикон с перовскитом.

Первые попытки соединить минералы в одном продукте были предприняты в середине нулевых годов. Для создания p-i-n-перехода была разработана особая структура фотоэлемента. Основой стал слой перовскита толщиной 400 нм. Поверхность фотоэлемента изготовили из кремния. Благодаря пирамидальной структуре она обеспечивает высокую плотность тока в ячейке – 9,5 мА на см². Применение принципа многослойности позволило повысить КПД кремний-перовскитных панелей с 20 до 25,2%.

Почему перовскит? Исследователи выяснили, что кремний прекрасно преобразует лишь красное и инфракрасное излучение. А вот перовскит лучше трансформирует синие и зеленые лучи света. Таким образом, производительность тандемной панели выше за счет охвата большего сегмента цветового спектра. Предполагается, что нынешний рекорд не предел. В ближайшие годы, по мнению ученых, синергический эффект позволит увеличить КПД комбинированных панелей до 30%.