Дослідники розробили високоефективні двосторонні сонячні елементи

Двосторонні перовскітні сонячні елементи з прозорим електродом забезпечують високу ефективність, довговічність і прозорість у інфрачервоному спектрі, відкриваючи шлях до значних досягнень у сфері сонячної енергетики.

Двосторонні перовскітні сонячні елементи, які здатні вловлювати сонячне світло з обох сторін, демонструють великий потенціал у підвищенні ефективності сонячної енергії. Дослідники з Індійського технологічного інституту (IIT) нещодавно зробили крок вперед, представивши новий прозорий електрод NiO/Ag/NiO (NAN). Це нововведення покращує ефективність, довговічність і прозорість у інфрачервоному діапазоні, відкриваючи нові можливості для використання в сонячних технологіях.

Як повідомляється у журналі Journal of Photonics for Energy, дослідницька група з IIT Dharwad розробила та виготовила двосторонні сонячні елементи з високою прозорістю для інфрачервоного випромінювання. Вони досягли цього, інтегрувавши гібридний верхній прозорий електрод (TE), що складається з тришарової структури NiO/Ag/NiO. Використовуючи техніку низькоенергетичного фізичного осадження парів, вони створили електрод із надзвичайно низьким електричним опором і високою пропускною здатністю у видимому спектрі, що значно покращило продуктивність сонячних елементів.

Висока ефективність і двостороння продуктивність

При інтеграції у конфігурацію сонячного елемента електрод NAN-TE показав вражаючий коефіцієнт перетворення енергії (PCE) – 9,05% при освітленні з одного боку та 6,54% при освітленні з іншого. Високий двосторонній коефіцієнт ефективності у 72% підтверджує здатність елемента ефективно вловлювати світло з обох напрямків.

Крім того, ці двосторонні сонячні елементи демонструють виняткову довговічність, зберігаючи 80% початкової ефективності протягом понад 1000 годин без будь-якого захисного покриття. Вони також пропускають значну кількість світла у ближньому інфрачервоному діапазоні, що робить їх придатними для використання у термічних вікнах та оптоелектроніці.

Тонкий профіль електрода NAN-TE – менше 40 нм – ще більше розширює його потенціал для інтеграції у будівельні матеріали та тандемні сонячні елементи. Співавтор дослідження, доцент кафедри фізики IIT Dharwad Дхріті Сундар Гхош зазначає:

“Ця робота може забезпечити стратегічний підхід до створення прозорих електродів, які можна використовувати у двосторонніх перовскітних сонячних елементах для тандемних пристроїв, агровольтаїки та автомобільних технологій, а також інших перспективних застосувань.”

Цей прорив підкреслює величезний потенціал двосторонніх перовскітних сонячних елементів у розвитку сонячної енергетики.