Новый прозрачный электрод повышает эффективность солнечных элементов

Исследование представляет собой шаг к разработке полностью прозрачных солнечных элементов.

Обычные солнечные батареи, основанные на фотоэлектрическом эффекте, изготавливаются из кремния. Но ученые продолжают расширять границы технологии, чтобы создать более эффективные солнечные батареи.

Прозрачные солнечные батареи становятся ближе

Перовскитовые элементы предлагают многообещающий другой вариант, и укладка их поверх обычных элементов может создать более эффективный тандем солнечных батарей.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Недавно ученые из Пенсильванского университета разработали новые ультратонкие металлические электроды, которые могут быть использованы для создания полупрозрачных перовскитных солнечных батарей. Эти недавно созданные полупрозрачные перовскитовые солнечные элементы обладают высокой эффективностью и могут быть соединены с традиционными кремниевыми элементами для значительного увеличения производительности обоих устройств.

Кай Ванг, доцент кафедры материаловедения и инженерии Пенсильванского университета и соавтор исследования, сказал: "Прозрачные солнечные батареи когда-нибудь смогут занять свое место на окнах домов и офисных зданий, вырабатывая электричество из солнечного света, который в противном случае расходовался бы впустую. Это большой шаг - нам наконец-то удалось создать эффективные полупрозрачные солнечные батареи".

Ученые создали электроды из очень тонкого, почти в несколько атомов, слоя золота. Тонкий золотой слой обладает высокой электропроводностью, и в то же время он не препятствует способности ячейки поглощать солнечный свет.

В ходе экспериментов недавно разработанные солнечные элементы показали эффективность 19,8%, что является рекордом для полупрозрачных элементов. Когда ученые объединили его с традиционным кремниевым солнечным элементом, тандемное устройство достигло эффективности 28,3%, по сравнению с 23,3% от одного только кремниевого элемента.

Шашанк Прия, младший вице-президент по исследованиям и профессор материаловедения и инженерии в Университете штата Пенсильвания, сказал: "Повышение эффективности на 5% - это гигантский результат. Это означает, что вы преобразуете примерно на 50 ватт больше солнечного света на каждый квадратный метр материала солнечной батареи". Солнечные электростанции могут состоять из тысяч модулей, так что в сумме получается много электроэнергии, и это большой прорыв".

В прошлом исследовании ультратонкая золотая пленка была перспективна в качестве прозрачного электрода в перовскитных солнечных батареях. Однако возникли проблемы с созданием равномерного слоя, что привело к плохой проводимости.

В данном исследовании ученые решили эту проблему, используя хром в качестве затравочного слоя. Использование хрома позволило золоту сформировать сверху непрерывный ультратонкий слой с хорошими проводящими свойствами.

Донг Янг, доцент кафедры материаловедения и инженерии Пенсильванского университета, сказал: "Обычно, если вы выращиваете тонкий слой чего-то вроде золота, наночастицы соединяются друг с другом и собираются как маленькие островки. Хром обладает большой поверхностной энергией, что обеспечивает хорошее место для роста золота, и позволяет золоту образовывать непрерывную тонкую пленку".

"Этот прорыв в разработке архитектуры тандемных элементов на основе прозрачного электрода открывает эффективный путь к переходу на перовскит и тандемные солнечные элементы". опубликовано econet.ru по материалам techexplorist.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet