Достигнут рекордный КПД для гибридных солнечных ячеек — 22,4%

В реальной перспективе вложение $2500 в солнечные батареи станет достаточным, чтобы покрыть все потребности в электроэнергии дома для четырех человек. Это представляется возможным благодаря результатам, достигнутым в Photovoltaics Laboratory (PVlab) института EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) коллективом профессора Кристофа Баллифа (Christophe Ballif).

PVlab специализируется на тонкопленочных солнечных ячейках и в частности, на гибридных технологиях (т.н. технологиях гетеросоединения), используемых для улучшения параметров преобразования солнечной энергии. Для этого на кристаллическую кремниевую основу с обеих сторон наносится тончайший (0,01 мкм) слой аморфного кремния.

Для того чтобы такой сэндвич был эффективен, необходимо оптимизировать интерфейс между двумя типами кремния. Именно в этом и состоит достижение швейцарских ученых, представленное ими на конференции European Photovoltaic Solar Energy Conference, которая на днях состоялась во Франкфурте (Германия). Они взяли наиболее распространенную и самую дешевую кристаллическую ячейку (p-легированный кремний), особым образом ее подготовили и применили улучшенный процесс нанесения аморфного кремния.

Результатом стала эффективность преобразования 21,4% прежде недостижимая для такого типа ячеек: сегодня самые высококачественные монокристаллические ячейки способны преобразовывать не более 18-19% энергии. Кроме того, было зарегистрировано напряжение открытой цепи 726 мВ, что также является лучшим в своем роде показателем. В самых последних экспериментах, применив менее распространенный тип кремниевой основы, ученые смогли добиться КПД 22,4%.

Эти достижения были подтверждены Фраунгоферовским институтом систем солнечной энергии (ISE) и вскоре будут опубликованы в журнале IEEE Journal of photovoltaics.

Компания Meyer Burger уже приступила к внедрению оборудования для сборки данного типа ячеек. В течение следующих 3-5 лет она рассчитывает снизить стоимость изготовления квадратного метра таких фотоэлектрических датчиков до $100. Батареи с такой площадью будут способны на широте Швейцарии производить от 200 до 300 кВт·ч электроэнергии в год.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365