Эффективность прозрачного слоя тандемных солнечных элементов достигла 8,4%

Toshiba добилась успеха в повышении эффективности преобразования энергии (PCE) своего прозрачного солнечного элемента из Cu2O до 8,4%, что является самым высоким в мире уровнем эффективности для устройств этого типа

Панели Cu2O изготавливаются из широко распространённых и недорогих материалов и обеспечивают отличное светопропускание, что открывает путь к повышению выработки энергии в тандемных схемах. Свой первый прозрачный солнечный элемент Cu2O Toshiba разработала в 2019 году. Тогда же она продемонстрировала тандем Cu2O-Si с PCE 23,8%, при том, что типичная эффективность кремниевых солнечных элементов тогда составлял 22%.

Согласно информации во вчерашнем пресс-релизе Toshiba, оценочная общая эффективность тандема, в котором усовершенствованная прозрачная ячейка Cu2O размещена над кремниевым элементом (PCE 25%), может достигать 27,4%. Это существенно превосходит самое высокое значение PCE, зарегистрированное для лучших кремниевых устройств – 26,7%.

Заглядывая в будущее, Toshiba ожидает, что новая ячейка ускорит разработку электромобилей, не нуждающихся в подзарядке от сети, а также других мобильных приложений, такие как стратосферная телекоммуникационная платформа HAPS (High Altitude Platform Station).

Компания прогнозирует, что в испытаниях, проводимых в соответствии с критериями, установленными Японской организацией по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO), тандемный элемент Cu2O-Si позволит электромобилю без какой-либо другой подзарядки проехать 35 км.

Хотя уже известны тандемные устройства с PCE, близким, к 30%, в них используются полупроводники III и IV групп, такие как арсенид галлия, чья себестоимость в сотни и тысячи раз выше, чем у кремния.

Новое достижение Toshiba стало результатом улучшения контроля над примесями (CuO и Cu), вносимыми в процессе осаждения слоя Cu2O методом реактивного распыления. Именно эти нежелательные включения являются основной причиной снижения PCE и ухудшения прозрачности.

При поддержке NEDO, Toshiba продолжит исследования для достижения целевых значений PCE (10%) и прозрачности (80%) верхних ячеек тандема Cu2O-Si. Корпорация также сотрудничает с Toshiba Energy Systems & Solutions в разработке крупномасштабных Cu2O, – того же размера, что и массовые кремниевые солнечные элементы. Они планируют выпустить оценочные образцы к 2023 финансовому году, а спустя ещё три года – предложить готовые технологии производства коммерческих продуктов на основе Cu2O.

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