Сонячні панелі досягли неймовірної ефективності у 26,5%: як цього вдалося досягти

Дослідники з Індійського технологічного інституту в Бомбеї вивчили оптимальні кути альбедо і нахилу для двосторонніх перовскітних сонячних елементів. Вони виявили, що альбедо заднього боку 0,5 у поєднанні з кутом нахилу в 20 градусів забезпечує максимальну ефективність, пише interestingengineering.com.

Двосторонні перовскітні сонячні елементи (Bi-PSC) мають високий потенціал для підвищення вироблення електроенергії, придатності для інтеграції в будівельні конструкції та застосування в багатоперехідних фотоелектричних системах.

Нове дослідження вивчає виготовлення ефективних двосторонніх перовскітних перовскітних сонячних елементів та їхні унікальні властивості за допомогою різних методів характеризації, включно з ефектами ламбертівського відображення від регулювання кута нахилу та нижнього альбедного освітлення.

Вчені визначили прозорий задній контакт, виготовлений з оксиду індію-цинку (IZO), як основний компонент своїх двосторонніх сонячних елементів. Вони відзначили його чудову провідність, високу рухливість і оптимальну прозорість. Пристрій має активну площу 0,175 кв. см при освітленні спереду і 0,14 кв. см ззаду, прозору підкладку з легованого фтором оксиду олова (FTO), шар перенесення електронів (ETL), виготовлений з оксиду олова (SnO₂), поглинач перовскіту, шар перенесення дірок (HTL), що складається з спіро-OMeTAD і оксиду молібдену (MoOₓ), і шар оксиду індію-цинку (IZO).

Пристрій управління досяг максимальної ефективності перетворення енергії 17,46% при освітленні фронтальної сторони 1 Сонця AM1.5G. Значний вплив відбиття Ламберта від землі спостерігався під час зміни кута нахилу, збільшуючи ефективність з 17,46% до 18,82%, коли кут нахилу досягав 20 градусів.

Вчені також виявили, що збільшення альбедо тильного боку до 0,5 Сонця призвело до максимальної ефективності 26,46% і фактору двосторонності 89,3% за кута нахилу 20 градусів.

Сонячні панелі нового типу продемонстрували внутрішню самоінкапсуляцію і хімічну стійкість. Ба більше, дослідження пророкує, що економічно ефективні та високоефективні двосторонні перовскітні сонячні елементи стануть провідною фотоелектричною технологією для генерації електроенергії як в одноперехідних, так і в тандемних конфігураціях у найближчому майбутньому.

Раніше ми писали про те, як зміниться "зелена" енергетика у 2025 році. Понад третину електроенергії на Землі добуватимуть за допомогою поновлюваних джерел енергії, а нові технології збільшать ефективність станцій.