QAZAQ GREEN. Команда ученых из Научно-исследовательского института солнечной энергии Сингапура установила новый мировой рекорд эффективности для перовскит-органической тандемной солнечной батареи – 26,4% на площади активной зоны 1 см². Разработка была сертифицирована и признана самой производительной среди устройств этого типа на сегодняшний день, сообщается на сайте института.

Прорыв стал возможен благодаря новому органическому поглотителю с узкой запрещенной зоной, который существенно улучшает улавливание фотонов в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR) – одной из наиболее уязвимых областей для тонкопленочных тандемных элементов.

Исследование возглавил доцент Хоу И, профессор кафедры химической и биомолекулярной инженерии Колледжа дизайна и инженерии (CDE)  и руководитель группы многопереходных солнечных элементов на основе перовскита в Институте солнечной энергетики Сингапура (SERIS, NUS). Результаты были опубликованы в Nature 25 июня 2025 года.

Перовскит и органические полупроводники позволяют настраивать ширину запрещенной зоны, открывая путь к достижению высокой теоретической эффективности. Их легкость и гибкость делают такие элементы идеальными для питания носимой электроники, дронов, умных тканей и устройств с ИИ.

Однако ранее развитие перовскит-органических тандемов сдерживалось нехваткой эффективных поглотителей NIR. Чтобы преодолеть это, команда разработала асимметричный органический акцептор с глубокой абсорбцией в инфракрасном диапазоне, хорошим разделением зарядов и упорядоченной упаковкой молекул.

Физический анализ и спектроскопия подтвердили: новая структура позволяет эффективно собирать свободные носители при минимальных потерях энергии.

Пиковые показатели и потенциал масштабирования
Верхняя ячейка из перовскита была соединена с новой органической подячейкой через прозрачный проводящий оксид. В результате получена эффективность:

• 27,5% на образцах площадью 0,05 см²

• 26,7% на элементах 1 см²

• 26,4% – сертифицированный рекорд для перовскит-органических, перовскит-CIGS и однопереходных перовскитных ячеек сопоставимого размера

«С потенциалом превысить 30% эффективности и возможностью изготовления методом roll-to-roll, эти гибкие пленки подходят для интеграции в изогнутые и тканевые подложки, – отметил доцент Хоу. – Например, для самопитающихся медицинских сенсоров или умной одежды, которая собирает и использует солнечную энергию без громоздких батарей».
Теперь исследователи сосредоточатся на повышении стабильности работы новых ячеек в реальных условиях и подготовке к пилотному производству – ключевых этапах на пути к коммерческому выпуску гибкой высокоэффективной солнечной технологии.