Вчені з Гонконгу оголосили про можливість підвищення ефективності тандемних перовскіт-кремнієвих сонячних осередків з нинішніх 34% до 40%. Сонячні осередки третього покоління, які поєднують переваги двох різних матеріалів, розвиваються стрімкими темпами. Команда дослідників Гонконзького політехнічного університету розробила стратегію, яка допоможе подолати перешкоди на шляху до їх масового впровадження, пише Tech Xplore.

Які переваги тандемних сонячних комірок?

Тандемні сонячні комірки — це комплексна конструкція, де різні компоненти працюють у парі, щоб ефективніше перетворювати сонячне світло на енергію. Верхній шар (перовскіт) поглинає високоенергетичну, синю і зелену частину сонячного спектра, тоді як нижній шар (кремній) захоплює слабшу, червону та інфрачервону частину спектра, що проходить крізь верхній шар. Така комбінація дозволяє захоплювати набагато ширший діапазон сонячного світла, що забезпечує підвищений коефіцієнт корисної дії (ККД).

Які проблеми потрібно вирішити для досягнення 40%?

Незважаючи на вражаючі лабораторні результати, для досягнення 40% ефективності на практиці потрібно виправити кілька недоліків. По-перше, нестабільність перовскіту — цей матеріал дуже чутливий до вологи, кисню, ультрафіолету та перепадів температур, що призводить до його швидкої деградації. Також існують складнощі з масштабуванням: технології, які добре працюють на маленьких лабораторних зразках, важко перенести на великі промислові панелі, зберігаючи однорідність і низький рівень дефектів.

Крім того, поки що не вистачає даних про реальний термін служби таких панелей у польових умовах. Вчені наполягають на необхідності суворих тестів за міжнародними стандартами. Нарешті, екологічне питання також потребує уваги, оскільки у більшості перовскітних осередків використовується свинець, що створює ризики. Необхідно знайти більш безпечні альтернативи та ефективні методи переробки.

Проте досягнення 40% ефективності означає, що для вироблення тієї ж кількості енергії знадобиться менша площа. На думку дослідників, прискорення комерціалізації цієї технології не лише допоможе в боротьбі зі зміною клімату, а й забезпечить стабільне і дешеве джерело “зеленої” енергії для енергоємних галузей, таких як центри обробки даних для штучного інтелекту. Саме такі прориви, за їхніми словами, допоможуть досягти реальної низьковуглецевої трансформації світової енергетики.

Раніше повідомлялося, що сонячні панелі скасовують у США через проблеми на виробництві. Південнокорейська компанія Qcells змушена скоротити зарплати і робочий час для третини своїх співробітників на заводі в США через затримки імпортних компонентів, підозрюючи, що вони виготовлені із застосуванням примусової праці в Китаї.