В Токійському університеті створили гнучку тандемну сонячну батарею з ефективністю 26,5%

Дослідники з Токійського міського університету виготовили гнучкий тандем сонячних елементів на основі верхнього напівпрозорого інвертованого перовськітового елемента і гнучкого нижнього тонкоплівкового кремнієвого гетеропереходу (HJT).

«Стабільні та гнучкі кремнієві гетеропереходи можна виготовити шляхом стоншування кремнію, що дає змогу створювати легкі та гнучкі сонячні елементи, придатні для різних застосувань, як-от фотовольтаїка, інтегрована в будівлі», - повідомив автор дослідження Рьосуке Ішикава (Ryosuke Ishikawa).

Для стоншення нижньої частини комірки з ККД 21,1% дослідницька група використовувала техніку, відому як травлення гідроксидом калію (KOH), що є вологим хімічним процесом травлення, який використовується для створення порожнин у кремнії. З його допомогою пластина комірки була текстурована зі зворотного боку, а з лицьового боку - мікрорельєф і заокруглення.

Вчені також нанесли захисний шар із плівки нітриду кремнію (SiNx) на обидві сторони пластини методом хімічного осадження з парової фази (CVD). Потім пластину розрізали на квадратні шматки по 5 см, і плівку SiNx по зовнішніх краях видалили за допомогою лазера.

Верхня комірка була виготовлена за допомогою самозбірного моношару з MeO-2PACz, який також відомий як [2-(3,6-диметокси-9H-карбазол-9-іл)етил]фосфонова кислота, скляної підкладки, покритої оксидом індію-олова (ITO), перовськітовим поглиначем з енергетичною смугою пропускання 1,68 еВ, електронно-транспортним шаром з бакмінстерфуллерена (C60), оксидом олова (SnO2), ще одним шаром ITO, антивідблисковим покриттям на основі фториду магнію (MgF2) і металевим контактом зі срібла (Ag).

Протестована в стандартних умовах освітлення, тандемна комірка досягла ефективності перетворення енергії 26,5 %, напруги розімкнутого ланцюга 1,83 В, щільності струму короткого замикання 17,9 мА/см² і коефіцієнта заповнення 81%. За даними дослідницької групи, цей результат є найвищою ефективністю, коли-небудь зареєстрованою для гнучкого тандемного сонячного елемента на основі перовськіту і кремнію.

Заглядаючи в майбутнє, дослідники заявили, що мають намір збільшити струм у нижньому елементі за допомогою більш точної конструкції структури зворотного відбиття. «Для подальшого підвищення ефективності перетворення майбутні дослідження повинні охоплювати поліпшення узгодження струмів шляхом застосування біфазного гетеропереходу в нижній комірці», - пояснюють вони. «Ми також маємо намір провести детальну оцінку згинальних властивостей і довговічності цього тандемного сонячного елемента».

Концепцію нової комірки було представлено в статті «Високоефективні перовськіт-кремнієві тандемні сонячні елементи з гнучкістю», опублікованій у журналі Solar RLL.

Kingston повертається у «вищу лігу» серверних NVMe SSD