Изобретён солнечный элемент с рекордной эффективностью


Инженеры из Калифорнийского университета и Национальной лаборатории возобновляемой энергии (США) создали тандемный полимерный солнечный элемент с рекордной эффективностью преобразования.

Многопереходные (тандемные) структуры формируются за счет объединения двух солнечных элементов с разными полосами поглощения. Сложные полимерные устройства такого типа по своим характеристикам обычно уступали однослойным элементам, т.к. трудно было найти соответствующий полимер с малой шириной запрещенной зоны – энергетическим зазором, где отсутствуют разрешенные состояния для электронов. Эта зона определяет тот диапазон спектра, в котором материал поглощает солнечный свет.

В экспериментах использовался полимер PBDTT-DPP, химическая структура которого показана на первом рисунке. Ширина запрещенной зоны этого элемента равна 1,44 эВ.

а) Химическая структура PBDTT-DPP; б) спектры поглощения материала PBDTT-DPP, пленок P3HT и спектр солнечного излучения. Видно, что профили поглощения PBDTT-DPP и P3HT перекрывают солнечный спектр. (Иллюстрация из журнала Nature Photonics)

Эффективность преобразования однослойного солнечного элемента на основе материала PBDTT-DPP равна 6%. У тандемного элемента, построенного с использованием ещё одного полимера с более широкой энергетической зоной (см. следующий рисунок), этот показатель достиг рекордной величины в 8,62%.

Структура тандемного полимерного элемента

Устройство на основе тандемного элемента, в структуре которого использовался новый полимер с ИК-поглощением от японской компании Sumitomo Chemical, показало новый рекорд – его КПД составил 10,6%.

В ближайшие годы исследователи попытаются преодолеть отметку в 15%.

Источник: Nature Photonics

Читайте также:
Solarphasec создала революционный тип солнечных батарей
Достигнута рекордная эффективность солнечных элементов
Солнечные элементы с повышенной эффективностью
IBM и Tokyo Ohka Kogyo обещают сделать солнечные батареи массовыми
Солнечные батареи от НР и ХЕ будут дешевле и эффективнее существующих аналогов
В России будут производить солнечные батареи для Европы
«Роснано» инвестирует в производство солнечных батарей 550 млн руб.
IPC стандартизует производство солнечных элементов
TI выбирает в партнеры G24i для создания устройств сбора энергии
Intel продолжает инвестировать в производство солнечных элементов

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *