Перовскитные солнечные элементы достигают новых вех стабильности и эффективности

Это была хорошая пара месяцев для перовскитных солнечных элементов с тремя новыми результатами, которые могут облегчить коммерциализацию этих устройств следующего поколения.

Первый результат касается солнечных фотоэлектрических (PV) элементов, состоящих только из перовскита. Первоначальные перспективы перовскитных солнечных элементов долгое время были подорваны нестабильной природой этих кристаллических материалов, которые склонны к поверхностным дефектам, препятствующим потоку носителей заряда (электронов и дырок). Досадно, что тепло и влага, неизбежные в любом практическом устройстве, работающем на солнечной энергии, усугубляют эту нестабильность. Следовательно, перовскитные солнечные элементы могут потерять около трети своей эффективности всего за несколько сотен часов пребывания на солнце.

В прошлом году Стефан де Вольф и его коллеги из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии сделал важный шаг к решению этой проблемы путем создания ячейки, которая включает в себя как трехмерные, так и двумерные кристаллы перовскита. Эта многомерная ячейка сохранила 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов пребывания на солнце при температуре 85°С и относительной влажности 85%.

В последнем исследовании, опубликованном в Джоуль, Кай Лю и его коллеги из Университета Фудань в Китае и Университета Виктории в Канаде пошли немного дальше. Их элемент сохранил 98.6% своей первоначальной эффективности после 1000 часов эксплуатационных испытаний благодаря химическому покрытию, которое образует ковалентные связи с органическими компонентами в перовскитах. По данным дочерней фирмы Университета Виктории, стоящей за покрытием, КСЛИНКС, эти связи делают перовскит более стабильным, тем самым ограничивая потери эффективности, стабильности и производительности.

Рекорды эффективности тандемных ячеек падают

Второй многообещающий результат — новый рекорд эффективности так называемых «тандемных» солнечных элементов, в которых перовскиты сочетаются со стандартным кремниевым материалом. В середине апреля исследователи из KAUST, также возглавляемые де Вольфом, объявило что они произвели экспериментальную тандемную ячейку с эффективностью преобразования энергии 33.2%. Это значение превосходит предыдущий мировой рекорд в 32.5%, который был установлен в конце 2022 года Стивен Альбрехт и его коллеги из Helmholtz-Zentrum Berlin.

Хотя последний результат KAUST еще не опубликован, команда заявляет, что запись была сертифицирована Европейской солнечной испытательной установкой (ESTI). Ячейка KAUST также в настоящее время находится на вершине Таблица эффективности лучших исследовательских ячеек Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США (NREL), хотя это может и не остаться там надолго, учитывая недавнюю модель конкурирующих исследовательских групп. перепрыгивать достижения друг друга.

Хотите сократить свой счет за электроэнергию? Попробуйте эти рекордные солнечные батареи

Окончательный новый результат — еще один рекорд эффективности, на этот раз в коммерческом продукте, а не в экспериментальном устройстве. 24 мая британская фирма Oxford PV переправу что тандемная ячейка, изготовленная на производственной линии недалеко от Берлина, Германия, преобразовала 28.6% падающей солнечной энергии в электричество. Эта цифра, подтвержденная экспертами Fraunhofer ISE во Фрайбурге, Германия, значительно выше, чем 22-24%, типичные для коммерческих кремниевых элементов, и на 1.5% выше собственного рекорда Oxford PV для серийного устройства. Вперед и вверх!

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• ПлатонАйСтрим. Анализ данных Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Чеканка будущего с Эдриенн Эшли. Доступ здесь.
• Покупайте и продавайте акции компаний PREIPO® с помощью PREIPO®. Доступ здесь.
• Источник: https://physicsworld.com/a/perovskite-solar-cells-reach-new-milestones-for-stability-and-efficiency/