Вчені з Університету Нового Південного Уельсу в Австралії оголосили про важливий прорив у галузі сонячних модулів, який може суттєво підвищити виробництво електроенергії. Дослідження, опубліковане в Австралійському центрі просунутої фотовольтаїки, відкриває шлях до нового покоління кремнієвих елементів, що використовують синглетне ділення.

Згідно з теоретичними моделями, додавання шару синглетного поділу може підвищити ефективність кремнієвих сонячних елементів більш ніж на 10%. Це означає, що ефективність традиційних моделей може перевищити 30%.

Як працює синглетне ділення?

Більшість сучасних сонячних елементів перетворюють один поглинутий фотон на одну пару електрон-отвір. Однак синглетний розподіл дозволяє одному високоенергетичному фотону генерувати дві таких пари, що призводить до подвоєння електричної енергії, яка генерується в найсинішій частині сонячного спектра.

Які нові матеріали використовуються?

У розробці кремнієвих фотоелектричних систем на основі синглетного ділення вже досягнуто значних успіхів. Проте, у всіх відомих на сьогоднішній день зразках для синглетного ділення використовувався тетрацен, який є фотохімічно нестабільним і непридатним для комерційного застосування.

Вчені з’ясували, що новий клас стабільних органічних молекул може бути інтегрований з кремнієм для підвищення ефективності, зниження тепловиділення та продовження терміну служби панелей. Вони використовували триплетний екситон, нанесений на пасивуючий шар з оксиду олова.

Професор Нед Екінс-Докес зазначив: “Найважливіше значення має те, що ми розробили практичний шлях до більш продуктивних кремнієвих сонячних елементів без дорогого і складного тандемного виробництва, який промисловість тепер може випробувати”.

Раніше повідомлялося, що вчені поліпшили перовскіт-кремнієві сонячні панелі на 200%, знизивши втрати енергії та збільшивши продуктивність. Також зазначалося, що сонячні панелі стали головним джерелом енергії в Європі, з часткою 54% у другому кварталі 2025 року.