Исследователи из Института солнечно-энергетических систем Общества имени Фраунгофера разработали фотоэлектрический элемент с тройным переходом, способный превращать в электричество 35,9% поступающей от солнца энергии. Рекордный показатель получен в условиях освещенности, типичных для средних широт. Научная работа финансировалась Федеральным министерством экономики и энергетики Германии, в также Фондом Генриха Бёлля.
В тандемном экспериментальном устройстве фотоячейка из кристаллического кремния объединена на атомном уровне с полупроводниковым материалом из элементов IIIV групп таблицы Менделеева: галлия, индия, мышьяка и фосфора. Причем разработка имеет только два выходных электрических контакта, но обладает той же эффективностью, что и лучшие тандемные фотоэлементы с четырьмя выводами.
Использование нового составного полупроводника (GaInAsP) для среднего элемента было ключевым шагом на пути к нашему успеху в достижении повышенного значения эффективности, объясняет один из исследователей докторант Патрик Шигулла. Новый материал позволил нам дополнительно увеличить время жизни носителей заряда и, таким образом, достичь более высокого напряжения в ячейке. Приятно видеть, как наши разработки в области материалов успешно способствуют усовершенствованию фотоэлектрических элементов с тройным переходом на основе кремния и элементов IIIV групп.
Как предполагается, подобные высокоэффективные тандемные фотоэлементы будут востребованы прежде всего там, где мощность солнечной панели на единицу площади имеет решающее значение, например, на электрических летательных аппаратах.
Широкое распространение таких фотоэлектрических панелей в ближайшем будущем маловероятно, так как сейчас производство тандемных ячеек обходится значительно дороже, чем изготовление обычных фотоэлементов. Это связано со сложностью наращивания слоев из элементов IIIV групп на кристалле кремния и других процессов, необходимых для создания таких полупроводников. Но немецкие исследователи интенсивно работают над технологиями, которые позволят сделать массовый выпуск тандемных фотоэлементов рентабельным.
Пройдет несколько лет, прежде чем на рынке появятся какие-либо фотоэлектрические модули, изготовленные из представленных солнечных элементов; тем не менее это важный перспективный путь развития фотоэлектрических систем, которое необходимо для создания экологичной электроэнергетики, говорит профессор Андреас Бетт.
Источник: fraunhofer.de
|
|
|
|
|
|
|
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной вл
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной вл
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной вл
На дороги Германии выехал 18-тонный грузовик, оснащенный солнечными панелями общей мощностью 3,5 кВт. Коммерческий автомобиль со встроенной в крышу высоковольтной фотоэлектрической системой и питанием от 800-вольтовой тяговой батареи теперь одобрен для использования на дорогах общего пользования.
Исследователи из Германии провели серию компьютерных симуляций, чтобы оценить, как фотонные кристаллы могут повысить эффективность встречно-штыревых солнечных элементов с обратным контактом на основе пассивирующего электронно-селективного покрытия из поликремния с оксидом n+-типа (POLO) на отрицательном контакте элемента и дырочно-селективного p+-перехода POLO на плюсовом контакте.
Ф
Вопросы эстетичности солнечных электростанций часто являются ключевой причиной, по которой домовладельцы отказываются от таких установок. Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) разработали способ изготовления цветных солнечных элементов
