Китайские ученые достигли 33% КПД в солнечных панелях

Исследователи из КНР разработали тандемный фотоэлемент, объединивший перовскит и кремний, что позволило преодолеть барьер эффективности в 33%. Новая технология решает проблему неравномерного нанесения слоев, которая долгое время ограничивала стабильность подобных батарей, и при этом легко интегрируется в существующие промышленные линии по производству солнечных панелей.

Традиционные кремниевые элементы имеют КПД в диапазоне 20–24%, однако их возможности близки к физическому пределу. Ученые из Нинбоского института материалов Академии наук Китая вместе с коллегами из Сучжоу и Тайчжоу предложили альтернативу: многослойную конструкцию. Основная сложность заключалась в текстуре кремниевой подложки, поверхность которой покрыта микроскопическими пирамидами для поглощения света. На этих неровностях перовскитный слой ложился нестабильно, создавая утечки тока.

Решением стала селективная пассивация. Команда применила полистирольные микросферы, чтобы нанести оксид алюминия точечно — исключительно на вершины пирамид. Этот прием выровнял структуру и обеспечил стабильность работы. В ходе испытаний элемент сохранил 90% своей эффективности после 1000 часов непрерывной нагрузки. Поскольку процесс совместим с текущими стандартами сборки, производителям не потребуется переоборудовать заводы, что ускоряет путь разработки от лаборатории до коммерческого рынка.