Обновлен рекорд КПД гибридных фотоэлементов из перовскита и кремния

Британская компания Oxford PV приблизилась к теоретическому порогу эффективности гибридных фотоэлементов. За полгода инженеры побили собственный рекорд, повысив и КПД, и стабильность полученных модулей.

Команда британских ученых всего за шесть месяцев увеличила КПД гибридных модулей из перовскита и кремния почти на 1%, сообщает PV-Magazine. С 27,3% рекордный показатель вырос до 28%. Новый мировой рекорд уже подтвердила Национальная лаборатория возобновляемой энергетики США.

Теоретический максимум для однокаскадных фотоэлементов с прямыми переходами составляет 33%. Однако Oxford PV использует материалы с непрямым переходом, поэтому предельный лимит проходит на уровне 29%.

«Рекорд доказывает, что наша технология стремительно прогрессирует. Мы продолжим совершенствовать ее, чтобы добиться КПД 30%», — рассказал технический директор компании Крис Кейс.

В теории перовскитные модули обладают более высокой эффективностью, чем кремниевые аналоги. Кроме того, при смешении с жидкостью перовскитный слой можно наносить на любую поверхность в форме спрея. Проблема в том, что фотоэлементы такого типа нестабильны.

Oxford PV признает, что могла бы выпускать перовскитные модули, но применить их на практике не выйдет. Поэтому компания объединяет сразу две технологии. Когда солнечный луч падает на фотоэлемент, перовскит поглощает максимально возможный объем энергии из синего спектра. Остальной свет проходит сквозь него и попадает на кремний, который, в свою очередь, абсорбирует энергию из красного спектра. Двухуровневое поглощение — ключ к рекордной эффективности.

В лаборатории инженеры получили миниатюрный гибридный модуль площадью 1 кв. см. Эксперименты показали высокую стабильность элемента. Поддержание высокой температуры и влажности в течение 2000 часов не оказали существенного влияния на характеристики устройства. Такие параметры отвечают стандарту IEC 61215 для фотоэлементов.

Oxford PV планирует вывести свою разработку на рынок к 2020 году. Компания ведет переговоры с партнерами. Ученым удалось привлечь $6,3 млн от правительства Великобритании и еще $10,1 млн от группы инвесторов.