Инженеры Австралийского национального университета (ANU) при поддержке со стороны Австралийского агентства возобновляемой энергии (AREA) установили новый рекорд эффективности преобразования солнечной энергии — 21,6% — для сконструированной ими перовскитной панели. Это значит, что подобный солнечный элемент площадью квадратный метр способен генерировать до 216 ватт электроэнергии.

Установить рекорд удалось благодаря изобретению инновационного наноструктурированного материала.

«Эффективный солнечный элемент должен быть способен выдавать как высокое напряжение, так и большую силу тока, — рассказывает соавтор работы доктор Юн Пэн (Jun Peng). — Такую комбинацию трудно получить в одном материале, но наш наноструктурированный слой сделал это возможным».

Результаты выполненных доктором Пэном и доцентом ANU, Томасом Уайтом (Thomas White), измерений были независимо подтверждены в CSIRO Photovoltaics Performance Lab. Это единственная лаборатория в Южном полушарии, наделённая правом сертификации эффективности солнечных батарей на соответствие международным стандартам.

Типичная эффективность современных фотоэлектрических панелей, устанавливаемых на крышах домов, составляет 17–18 процентов. Таким образом, по продуктивности работы перовскитных панели теперь вполне конкурентоспособны, а низкая себестоимость была их преимуществом с самого начала. Реальная проблема заключается в том, чтобы сделать их достаточно стойкими в эксплуатации, способными выдерживать 25–30 лет при экстремальных температурах.

«В конечном итоге требуется объединить эти перовскиты с кремнием в тандемном солнечном элементе. Комбинация двух материалов может дать более высокую эффективность, чем один из них, — заявил Уайт. — Чтобы сделать действительно хороший тандемный солнечный элемент необходимо, чтобы оба его компонента работали на пике эффективности. Поскольку кремний кардинально улучшить не получится, мы сосредоточились на перовскитной половине».

Немаловажно, что рекордная эффективность была зарегистрирована для перовскитной панели площадью один квадратный сантиметр. Такой размер принято считать минимально допустимым, для выполнения надёжных замеров, которые оставались бы показательными для более крупных панелей.