Китайская компания Longi, которая является одним из ведущих производителей солнечных панелей, объявила о достижении нового рекорда эффективности. Тандемная солнечная ячейка на основе кремния и перовскита показала КПД в 34,85%. Прошлый рекорд был также установлен Longi в 2024 году, тогда ее солнечный элемент показал эффективность в 34,6%.
Чем ближе эффективность солнечной ячейки к теоретическому пределу, тем сложнее добиваться дальнейшего прогресса. Для однопереходной тандемной ячейки из кремния и перовскита, где каждый материал обладает чувствительностью к собственному спектру и почти не перекрывается с другим, теоретический предел КПД, по мнению большинства ученых, составляет 35%.
Больше статей и видео в нашем Дзен-канале
Для достижения нового рекорда исследователи Longi провели глубокую настройку материалов. Так, была разработана асимметричная молекула переходного слоя с дырочной проводимостью, она получила название HTL201 (hole transport layer).
Эта молекула своей утолщенной стороной заполняет неровности на поверхности кремниевого слоя, при этом ее верхний край идеально выравнивается при контакте с перовскитом. Это улучшает проводимость дырок и защищает их от рекомбинации с электронами, во избежание паразитного излучения. Также HTL201 не позволяет образовываться оксидным пленкам на поверхности перовскита и кремния.
При тестировании в стандартных условиях освещенности, солнечный элемент площадью 1 см² показал следующие параметры: эффективность 34,85%, напряжение холостого хода — 2,001 В, плотность тока короткого замыкания — 20,64 мА/см², коэффициент заполнения — 83,79%. В Longi считают такой результат выдающимся и надеются со временем реализовать технологию в коммерческих солнечных панелях.
