Китайский университет разработал высокоэффективные гибкие тандемные солнечные батареи

Пекин, 7 февраля /Синьхуа/ -- Ученые из Университета Сиху представили прорыв в сфере солнечных батарей: ультратонкие, гибкие тандемные солнечные элементы, которые могут достигать рекордной эффективности преобразования энергии в 23,4 процента.

Ячейки толщиной, сравнимой с диаметром человеческого волоса, объединяют слои из перовскита и селенида меди-индия-галлия /CIGS/, предлагая перспективные применения в носимых устройствах, изогнутых поверхностях зданий, электромобилях и аэрокосмической промышленности, сообщает в четверг китайская газета "Кэцзи жибао" /Science and Technology Daily/.

Исследование подчеркивает растущую роль Китая в сфере инноваций в области солнечной энергетики нового поколения.

Команда, возглавляемая Ван Жуем из Инженерной школы и Исследовательского центра отраслей будущего, опубликовала свои результаты в журнале Nature Photonics.

Тандемные солнечные элементы позволяют преодолеть ограничения эффективности традиционных однопереходных элементов за счет использования дополнительных материалов.

В их конструкции два светопоглощающих материала - перовскит и CIGS - сочетаются друг с другом подобно "многослойному пирогу", описал Ван Жуй.

"Каждый слой улавливает солнечные лучи определенной длины волны, что позволяет элементу получать больше энергии, чем при использовании однослойных альтернатив", - сказал он, добавив, что конечный продукт состоит из целых 15 слоев, к каждому из которых предъявляются строгие требования в отношении толщины и однородности.

Его команда приступила к разработке солнечных элементов в 2022 году, но столкнулась с серьезной проблемой: необходимо было создать гладкий слой перовскита на поверхности CIGS.

После первых попыток в перовските образовались отверстия, что отрицательно сказалось на производительности. В конце 2023 года исследователи Тянь Лювэнь и Ван Жуй изменили тактику и протестировали новые методы нанесения перовскита. После нескольких месяцев испытаний они получили однородный слой - важный этап, который позволил повысить эффективность.

Ожидается, что солнечные элементы найдут применение в различных областях, включая архитектуру, автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность и гибкие носимые устройства, отметил Ван Жуй.

Легкий вес технологии также снижает затраты на транспортировку и установку по сравнению с обычными панелями.