Появился новый способ улучшения эффективности солнечных батарей. Они работают лучше на 5% и ученые называют это грандиозным улучшением. Разработка новых ультратонких металлических электродов позволила исследователям создать полупрозрачные перовскитовые солнечные элементы, которые обладают высокой эффективностью и могут быть соединены с традиционными кремниевыми элементами для увеличения производительности устройств.

Исследование представляет собой шаг к созданию полностью прозрачных солнечных батарей.

«Прозрачные солнечные батареи могут когда-нибудь занять свое место на окнах домов и офисных зданий, генерируя электричество из солнечного света, который в противном случае был бы потрачен впустую, — отметил Кай Ванг, доцент кафедры материаловедения и инженерии Пенсильванского университета и соавтор исследования. — Это большой шаг — нам наконец-то удалось создать эффективные полупрозрачные солнечные батареи».

Традиционные солнечные батареи изготавливаются из кремния, но ученые считают, что они приближаются к пределам этой технологии в стремлении создать все более эффективные солнечные батареи. По словам ученых, перовскитовые элементы являются многообещающей альтернативой, и их укладка поверх традиционных элементов может создать более эффективные тандемные устройства.

«Мы показали, что можем создавать электроды из очень тонкого, почти в несколько атомов, слоя золота, — отметил Шашанк Прия, помощник вице-президента по исследованиям и профессор материаловедения и инженерии в Penn State. — Тонкий слой золота обладает высокой электропроводностью и в то же время не препятствует способности ячейки поглощать солнечный свет».

Солнечная батарея на основе перовскита, которую разработала команда, достигла эффективности 19,8%, что является рекордом для полупрозрачной батареи. А в сочетании с традиционным кремниевым солнечным элементом тандемное устройство достигло эффективности в 28,3%, по сравнению с 23,3% у одного только кремниевого элемента. О своих результатах ученые сообщили в журнале Nano Energy.

«Повышение эффективности на 5% — это гигантский результат, — отметили исследователи. — Это означает, что на каждый квадратный метр солнечного элемента приходится примерно на 50 ватт больше солнечного света».