Международная команда из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии (KAUST) и Университета инженерии Торонто (Канада) разработала солнечную батарею, которая соединяет в себе лучшие характеристики перовскитных и кремниевых технологий.
Сегодня существуют тандемные солнечные элементы, сочетающие в себе перовскит и кремний. По сравнению с обычными кремниевыми батареями такие элементы более эффективно преобразовывают свет солнца в электричество за счет поглощения дополнительного спектра.
Но теперь исследователи пошли еще дальше. Они предлагают двустороннюю тандемную конфигурацию, которая не только поглощает максимально широкий спектр прямого солнечного света, но и улавливает рассеянный отраженный свет (альбедо). Такая конструкция позволяет батарее вырабатывать рекордное количество энергии.
Новые батареи являются двусторонними. Их фронтальная часть улавливает прямые солнечные лучи, а тыльная - тот свет, что отразился от земли или других поверхностей. Важно, что такие батареи можно производить на существующем оборудовании без усложнения технологии.
“Используя альбедо, мы можем генерировать токи выше, чем в обычных тандемных батареях, без увеличения производственных затрат”, - говорит доктор Микеле Де Бастиани, соавтор исследования.
Потенциал захвата непрямого солнечного света изучался ранее, но до сих пор его не получалось проверить экспериментально проверки. Теперь исследователи наконец смогли решить научные и инженерные проблемы, необходимые для поглощения непрямого света. Тесты показали, что двусторонняя тандемная солнечная батарея вырабатывает почти на 25% больше энергии, чем любая коммерчески доступная солнечная панель.
“Двусторонние солнечные элементы, содержащие только кремний, быстро захватывают рынок, поскольку позволяют повысить производительность на 20% относительно односторонних. Использование двусторонней концепции в перовскитном/кремниевом тандеме открывает возможности для сверхвысокой выработки электроэнергии по доступной цене”, - говорит профессор KAUST Стефан Де Вольф.
Исследование опубликовано в журнале Nature Energy.
