QAZAQ GREEN. Ученые из Корейского института энергетических исследований (KIER) сообщили о прорыве в разработке тандемной солнечной батареи: их новое устройство достигло рекордной эффективности в 23,64%, сообщает Interesting Engineering.

Ячейка состоит из двух слоев: верхнего — на основе перовскита, и нижнего — из соединения меди, индия, галлия и диселенида (CIGS). Такая многослойная структура позволяет улавливать больше солнечного света и преобразовывать его в электричество эффективнее, чем традиционные однослойные элементы.

По данным института, это наивысший показатель для легких и гибких тандемных солнечных элементов на базе перовскита и CIGS. Однако пока результаты не прошли независимую верификацию.

Ключевую роль в достижении рекорда сыграл инновационный производственный процесс под названием «лифт-офф». Он предполагает использование жесткого стекла в качестве временной основы, на которую наносится слой гибкого полиимида. Поверх него формируется тандемная структура, а затем готовая солнечная батарея отслаивается от стеклянной подложки. Такой подход обеспечивает более стабильное нанесение слоев, улучшает характеристики устройства и повышает воспроизводимость.

Также сообщается, что новый метод позволяет избежать одной из главных проблем гибких солнечных элементов — диффузии калия из стекла в активный слой, что часто приводит к дефектам в структуре.

Эксперименты показали и отличную долговечность ячеек: после 100 тысяч циклов сгибания элементы сохранили 97,7% своей исходной эффективности.

Как отметил один из авторов исследования, Кихван Ким, «показатель мощности на единицу массы у этой солнечной ячейки примерно в 10 раз выше, чем у аналогов на основе перовскита и кремния». Это делает технологию особенно перспективной для использования в строительстве, транспорте и аэрокосмической отрасли.

Хотя результат впечатляющий, он уступает некоторым другим рекордам: например, солнечная батарея Университета KAUST в Саудовской Аравии в апреле 2023 года достигла эффективности в 33,2%.