Группа инженеров из немецкого Института солнечных энергосистем имени Фраунгофера (ISE) и австрийский производитель полупроводников EV Group (EVG) поставили новый рекорд эффективности кремниевых мультиконтактных солнечных элементов, добившись КПД 31,3%.
Ученые добились столь высокого показатели эффективности у трехконтактных солнечных ячеек. Предыдущий рекорд та же команда инженеров установила в ноябре прошлого года — тогда КПД солнечных элементов составил 30,2%.
При создании новых солнечных панелей исследователи использовали технологию сращивания пластин, которая часто применяется в сфере микроэлектроники. Методика позволяет переносить слой полупроводниковых материалов III-V группы толщиной в несколько микрометров на кремний. После плазменной активации поверхности субъячеек соединяются в вакууме под давлением. В результате атомы полупроводниковых материалов соединяются с атомами кремния, что приводит к формированию монолитной конструкции, которая, в свою очередь, обеспечивает более высокий коэффициент фотоэлектрического преобразования.
Перовскитные солнечные панели появятся на рынке через полтора года
Технологии
Трехконтактные солнечные элементы состоят из трех субъячеек, наложенных друг на друга. Они выполнены из фосфида галлия индия (GaInP), арсенида галлия (GaAs) и кремния (Si). Все три субъячейки соединены тоннельными диодами. GaInP преобразует в электричество излучение в диапазоне волн длиной от 300 до 670 нм, GaAs — от 500 до 890 нм, а Si — от 650 до 1180 нм.
Элементы внешне не отличаются от традиционных солнечных элементов, отмечают ученые в пресс-релизе. Это позволяет крепить их на обычные модули солнечных панелей.
Panasonic выводит водородные электрогенераторы на европейский рынок
Технологии
Недавно группа инженеров компании Kaneka Corp. разработала кремниевые солнечные панели с КПД 26,3%. Гибридная архитектура и технология гетероперехода позволяют добиться еще более высоких показателей. Так в январе 2016 года инженеры из Национальной лаборатории возобновляемой энергии США и швейцарского Центра электроники и микротехнологии повысили коэффициент производительности двойных солнечных элементов III-V/Si, соединенных с помощью технологии гетероперехода, до 29,8%.