Исследователи из Института солнечных энергетических систем Фраунхофера (ISE) разработали солнечную батарею на основе перовскита и кремния с эффективностью преобразования энергии 31,6%.
Элемент размером 1 см² состоит из слоя перовскита, нанесенного на солнечную батарею с гетеропереходом на основе кремния (HJT) с использованием того, что исследователи называют «гибридным методом производства». Команда предполагает, что успешное применение такого слоя на текстурированной поверхности является важным условием для промышленного производства таких солнечных батарей. Лаборатория калибровки Fraunhofer ISE CalLab сертифицировала показатель эффективности преобразования энергии, который является наивысшим на сегодняшний день для солнечной батареи на основе перовскита и кремния, использующей этот гибридный процесс осаждения.
«Чтобы достичь этого значения, мы сосредоточились на верхней солнечной батарее на основе перовскита и, в частности, оптимизировали пассивацию между слоем перовскита и слоем транспортировки электронов», — сказала д-р Юлиане Борхерт, руководитель группы по материалам и интерфейсам перовскита в Fraunhofer ISE. «Мы ожидаем, что дальнейшее увеличение эффективности будет возможным за счет улучшения нижней солнечной батареи на основе кремния».
Борхерт также отметила, что «необходим специальный метод для равномерного нанесения слоя перовскита на текстурированную кремниевую поверхность», предполагая, что в ближайшем будущем будет проведена дополнительная работа над элементом. «В наших лабораториях мы работаем над комбинированным гибридным процессом осаждения паров и мокрой химической осадки, чтобы преодолеть это препятствие».
Исследование является результатом двух проектов Fraunhofer, «PrEsto» и «MaNiTU», которые стремились исследовать новые методы производства солнечных элементов на основе перовскита и кремния и материалы для них соответственно. Работа Fraunhofer ISE также была поддержана «интенсивным обменом» с учеными из Королевского университета науки и технологий имени Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии. Исследователи KAUST ранее в этом году попали в заголовки новостей, когда разработали еще один солнечный элемент на основе перовскита, с немного более высокой эффективностью преобразования энергии 33,2%.
Исследования Fraunhofer ISE, особенно в области разработки солнечных элементов на основе перовскита, которые хорошо подходят для промышленного производства, происходят на фоне растущего интереса к сектору перовскитов, с несколькими организациями, стремящимися инвестировать в новые исследования в этой области. Летом компании Oxford PV и Sunmaxx представили модуль, включающий солнечную батарею на основе перовскита с эффективностью преобразования энергии 26,6% на мероприятии Intersolar Europe.