Toshiba объявила о новом рекорде эффективности преобразования солнечной энергии своего прозрачного фотоэлемента на основе оксида меди (Cu2O). Он получил КПД 8,4%, что является самым высоким в мире показателем среди аналогичных устройств. По оценке Toshiba, при расположении нового элемента в качестве верхнего слоя над кремниевым элементом с КПД в 25% (тандемная ячейка Cu2O-Si) достигается общая эффективность в 27,4%, что заметно выше 26,7% самого высокого показателя, зарегистрированного для любого стандартного кремниевого элемента.
Согласно методикам испытаний, определенным Японской организацией по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO), и подсчетами Toshiba, оборудованный тандемными фотоэлементами элементами Cu2O-Si электромобиль сможет проехать до 35 км в день только лишь на энергии солнца. Более того, Toshiba ожидает, что новая ячейка ускорит разработку электрокаров без необходимости подзарядки от сети и продвинет другие мобильные приложения, такие как Бестопливные беспилотники на высотной платформе (HAPS).
Тандемный солнечный элемент обеспечит создание более эффективных солнечных панелей за счет объединения верхних и нижних ячеек, которые генерируют энергию на разных длинах волн. Ранее сообщалось о тандемных элементах с КПД близким к 30%, что намного выше, чем у любого обычного кристаллического кремниевого аналога, но они изготовлены из очень дорогих материалов (вроде арсенида галлия) со стоимостью на порядок выше, чем у традиционных кремниевых элементов, что сильно ограничивает их применение.
Toshiba сосредоточила свои исследования на прозрачных элементах Cu2O. Они изготовлены из доступных в природе материалов, что снижает затраты и открывает путь к высочайшей эффективности. Toshiba разработала первый прозрачный солнечный элемент Cu2O в 2019 году и продемонстрировала тандемный элемент Cu2O-Si, обеспечивающий КПД в 23,8% в том же году, в то время как типичный показатель кремниевых солнечных элементов составлял 22%.
Последнее достижение компании в области фотоэлектрической эффективности является результатом точного контроля примесей CuO и Cu во время изготовления слоя ячейки Cu2O. Эти примеси образуются в текущем методе осаждения реактивным распылением из-за природы Cu2O, и они являются основной причиной снижения КПД и прозрачности.
Рентгеновский дифракционный анализ позволяет нам обнаруживать и количественно определять степень CuO и Cu, предоставляя нам данные, которые помогают определить наилучшее осаждение примесей до самого низкого уровня. Наши цели - 10% КПД для верхней ячейки Cu2O и 80% светопропускания. Этот прорыв приближает нас на шаг ближе к этим целям, - заявил Казусиге Ямамото, сотрудник Корпоративного центра исследований и разработок Toshiba.
Источник: eurekalert.org
|
|
|
|
|
|
|
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
