В ходе совместной работы специалистов Массачусетского технологического института (MIT) и Научно-технического института Масдар (ОАЭ), возможно, найден нужный компромисс между эффективностью и стоимостью солнечных батарей.

Ученые разработали новый солнечный элемент, в котором скомбинированы два различных слоя светопоглощающих материалов, что позволяет задействовать для получения электроэнергии более широкий диапазон солнечного излучения. Они назвали своё устройство «ступенчатым элементом» потому, что чувствительный к красному свету нижний слой (кремниевый) высовывается из-под верхнего (GaAsP), улавливающего голубую, зеленую и желтую компоненты излучения. Это открывает оба слоя для доступа падающего солнечного света, увеличивая общую эффективность устройства.

Слоистые или, иначе, многопереходные элементы обычно дороги и сложны в изготовлении, но авторы ступенчатого устройства создали для него особый низкозатратный производственный процесс с повторно используемой подложкой.

Расчёты дают для ступенчатого солнечного элемента теоретическую эффективность более 40% и практическую, порядка 35%. Для практического внедрения перспективной концепции фотоэлектрического устройства руководители исследовательского проекта планирую учредить коммерческий стартап. Они рассчитывают вывести ступенчатый элемент на рынок в течение одного-двух лет.

Первый концептуальный образец нового солнечного элемента был показан в июне в Портленде (штат Орегон) на 43-й конференции IEEE специалистов фотоэлектроники. Статьи, посвящённые данному исследованию, вышли в журналах Journal of Applied Physics и IEEE Journal of Photovoltaics.