Объединение двух тонких полупроводниковых пленок в тандемный солнечный элемент позволяет достичь высокой эффективности при минимальном воздействии на окружающую среду. Команды из HZB и Берлинского университета Гумбольдта представили тандемный элемент CIGS-перовскит, который устанавливает новый мировой рекорд с КПД 24,6%, сертифицированный независимым Институтом систем солнечной энергии Фраунгофера.
Тонкопленочные солнечные элементы требуют мало энергии и материалов для производства и, следовательно, оказывают очень незначительное воздействие на окружающую среду. В дополнение к хорошо известным и лидирующим на рынке кремниевым солнечным элементам существуют также тонкопленочные солнечные элементы, например, на основе меди, индия, галлия и селена, известные как элементы CIGS. Тонкие пленки CIGS можно наносить даже на гибкие подложки.
Теперь эксперты из HZB и Берлинского университета Гумбольдта разработали новый тандемный солнечный элемент, который сочетает в себе нижний элемент, изготовленный из CIGS, с верхним элементом на основе перовскита. Улучшив контактные слои между верхней и нижней ячейками, они смогли повысить эффективность до 24,6 %. Это текущий мировой рекорд, подтвержденный Институтом солнечных энергетических систем Фраунгофера ISE во Фрайбурге, Германия.
Эта ячейка для записей стала результатом успешной командной работы: верхняя ячейка была изготовлена магистранткой Берлинского университета Теде Мелхоп под руководством Стефана Галла. Слой перовскитового поглотителя был изготовлен в совместной лаборатории HZB и Берлинского университета имени Гумбольдта. Субэлементный и контактный слои CIGS были изготовлены исследователем HZB Гильермо Фариасом Басульто. Он также использовал высокопроизводительную кластерную систему KOALA, которая позволяет осаждать перовскиты и контактные слои в вакууме в HZB.
"В HZB у нас есть узкоспециализированные лаборатории и эксперты, которые являются лучшими специалистами в своих областях. С этой тандемной ячейкой, установившей мировой рекорд, они еще раз показали, насколько плодотворно они работают вместе", - говорит профессор. Рутгер Шлатманн, представитель департамента солнечной энергетики HZB.
Объявленный сегодня рекорд не является первым мировым рекордом HZB: команды HZB уже несколько раз достигали мировых рекордов для тандемных солнечных элементов, последний раз для тандемных солнечных элементов кремний-перовскит, а также с комбинацией CIGS-перовскит.
Мы уверены, что тандемные элементы CIGS-перовскит могут обеспечить гораздо более высокую эффективность, вероятно, более 30%", - говорит проф. Рутгер Шлатманн.
Комментарии