Інженери створили сонячний елемент із рекордною ефективністю 27,09%

Китайські інженери з Центрального науково-дослідного інституту LONGi спільно з колегами з Шеньчженьського кампусу Університету Сунь Ятсена досягли значного прориву в галузі сонячної енергетики, створивши гетероперехідний сонячний елемент з тильним контактом (HBC), ефективність якого досягла 27,09%.

HBC є типом конструкції сонячного елемента, в якому основна робоча структура розміщується на задній стороні елемента, що дозволяє збільшити кількість сонячного світла, що потрапляє на елемент, і, отже, підвищити ефективність порівняно зі стандартними конструкціями. Проте раніше проект було заблоковано труднощами в управлінні необхідною рекомбінацією носіїв заряду. Дослідники стверджують, що вони подолали ці проблеми.

Команда LONGi оголосила про створення свого нового високоефективного сонячного елементу HBC у грудні минулого року, але не навела багато подробиць. Однак у своїй новій статті, опублікованій у журналі Nature Communications, команда надає докладну інформацію про принципи конструкції та методи, використані для підвищення ефективності сонячного елементу. Ефективність елемента незалежно була перевірена Інститутом досліджень сонячної енергії в Хамельні.

Дослідницька група створила комірку, використовуючи монокристалічну кремнієву пластину n-типу. Спереду вони нанесли покриття антивідблиску, а ззаду розділили робочу область на чотири секції: область зазору, контакт утримання-селекції, зазор HSC plus і електронно-селективний контакт. Команда також використовувала лазер для абляції стека та нанесення прозорого провідного оксиду (TCO) за допомогою магнетронного розпилення. Останній шар нітриду кремнію був доданий для запобігання пошкодженню інших шарів під час роботи осередку.

Дослідники протестували осередок у стандартних умовах, у яких отримали ефективність 27,09%. Команда планує продовжити роботу, сподіваючись ще більше підвищити ефективність. Вони припускають, що внесення кількох змін має підняти до 27,7%.

Ця розробка має значні перспективи для розвитку сонячної енергетики, оскільки високоефективні сонячні елементи можуть підвищити продуктивність сонячних панелей та зробити їх економнішими. Результати цієї роботи можуть істотно впливати на розвиток відновлюваної енергетики та зниження залежності від викопних видів палива.