Рекордная эффективность, достигнутая тонкопленочным солнечным элементом
Каждая пленка имеет невероятную толщину 2 мкм и состоит из четырех слоев, уложенных друг на друга: слой кристаллов CIGS (состоящих из меди, индия, галлия и селена), промежуточный слой из оксида цинка, допированного алюминием, слой перовскита и контактный слой снизу.
В отличие от этого, активный слой в серийно выпускаемых солнечных модулях должен быть как минимум в сто раз толще. Это приводит к значительному увеличению расхода материала, увеличению веса и недостаточной гибкости для других потенциальных применений.
Оптимизировав контактные поверхности между двумя секциями тандемного солнечного элемента, которые должны пропускать свет с минимальными помехами, исследователи смогли повысить эффективность элемента до 24,6%. Этот показатель был подтвержден Фраунгоферовским институтом солнечных энергетических систем ISE с помощью специального процесса измерения.
Исследователи из Гельмгольц-Центра также уверены, что эффективность может быть превышена на 30%. Это поставит тонкопленочное решение в один ряд с лучшими тандемными солнечными элементами, но с меньшими затратами материалов.
Хотя мы не знаем, насколько прочной окажется тонкая пленка при длительном использовании, солнечные модули на основе перовскита - по крайней мере, высокоэффективные - значительно теряют эффективность при попадании влаги и солнечного света.
Процесс производства также должен быть значительно упрощен, прежде чем тонкопленочный элемент будет готов к реальному использованию. Для правильного нанесения слоев толщиной менее 1 мкм требуется кластерная система с вакуумными камерами и камерами переноса, а это значит, что технология еще очень далека от солнечных панелей, которые можно купить на балконе за 300 долларов.
Источник(и)
