Солнечные панели достигли невероятной эффективности в 26,5%: как этого удалось достичь

Исследователи из Индийского технологического института в Бомбее изучили оптимальные углы альбедо и наклона для двусторонних перовскитных солнечных элементов. Они обнаружили, что альбедо задней стороны 0,5 в сочетании с углом наклона в 20 градусов обеспечивает максимальную эффективность, пишет interestingengineering.com.

Двусторонние перовскитные солнечные элементы (Bi-PSC) имеют высокий потенциал для повышения выработки электроэнергии, пригодности для интеграции в строительные конструкции и применения в многопереходных фотоэлектрических системах.

Новое исследование изучает изготовление эффективных двусторонних перовскитных солнечных элементов и их уникальные свойства с помощью различных методов характеризации, включая эффекты ламбертовского отражения от регулировки угла наклона и нижнего альбедного освещения.

Ученые определили прозрачный задний контакт, изготовленный из оксида индия-цинка (IZO), как основной компонент своих двусторонних солнечных элементов. Они отметили его превосходную проводимость, высокую подвижность и оптимальную прозрачность. Устройство имеет активную площадь 0,175 кв. см при освещении спереди и 0,14 кв. см сзади, прозрачную подложку из легированного фтором оксида олова (FTO), слой переноса электронов (ETL), изготовленный из оксида олова (SnO₂), поглотитель перовскита, слой переноса дырок (HTL), состоящий из спиро-OMeTAD и оксида молибдена (MoOₓ), и слой оксида индия-цинка (IZO).

Устройство управления достигло максимальной эффективности преобразования энергии 17,46% при освещении фронтальной стороны 1 Солнца AM1.5G. Значительное влияние отражения Ламберта от земли наблюдалось при изменении угла наклона, увеличивая эффективность с 17,46% до 18,82%, когда угол наклона достигал 20 градусов.

Ученые также обнаружили, что увеличение альбедо тыльной стороны до 0,5 Солнца привело к максимальной эффективности 26,46% и фактору двусторонности 89,3% при угле наклона 20 градусов.

Солнечные панели нового типа продемонстрировали внутреннюю самоинкапсуляцию и химическую стойкость. Более того, исследование предсказывает, что экономически эффективные и высокоэффективные двусторонние перовскитные солнечные элементы станут ведущей фотоэлектрической технологией для генерации электроэнергии как в однопереходных, так и в тандемных конфигурациях в ближайшем будущем.

Ранее мы писали о том, как изменится "зеленая" энергетика в 2025 году. Более трети электроэнергии на Земле будут добывать с помощью возобновляемых источников энергии, а новые технологии увеличат эффективность станций.