Чтобы значительно повысить эффективность солнечных батарей, исследователи решили добавить к уже привычному кремнию еще один материал
Солнечные батареи. Фото: unsplash.com
Команда ученых из Технического университета Дании смогла создать рабочий прототип кремниевой солнечной батареи с добавлением селена. Такая комбинация позволит сделать батареи более эффективными на 40%. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале PRX Energy.
Солнечные батареи стали революцией в сфере электроэнергии. Это уменьшило зависимость от ископаемого топлива, что привело к сокращению выбросов парниковых газов, которые провоцируют изменения климата.
Однако солнечные элементы еще имеют много возможностей для совершенствования — сейчас они улавливают примерно 27% энергии солнечного света, который на них попадает.
И ученые нашли способ обойти неэффективность, присущую кремниевым солнечным элементам. Он заключается в добавлении слоев других материалов, которые также захватывают часть солнечной энергии. Это увеличивает длину волны, которую можно поглотить.
Читайте также: Ученые создали инновационную батарею из песка
Как создали новый материал
В рамках нового исследования ученые использовали селен — полупроводниковый материал. Он использовался для изготовления солнечных батарей до того, как кремний был признан более подходящим. Селен обладает способностью улавливать дополнительные части спектра солнечного света, что делает его идеальным дополнением к кремнию.
Новый материал ученые создали по принципу «сэндвича». Они начали со стандартной кремниевой основы, добавили несколько оксидных слоев, а затем добавили тонкую пленку селена. Испытания показали, что комбинированный элемент способен генерировать 1,68 вольта электроэнергии, а его эффективность преобразования достигает 2,7%.
Архитектура устройства трехконтактной монолитной селеново-кремниевой солнечной батареи. (a) Схематическое изображение структуры устройства с использованием ZnMgO или TiO2 в качестве контакта n-типа. (b) Изображение SEM поперечного сечения тандемной солнечной батареи. Также показаны фотографии устройства. Фото: journals.aps.org
Вас может заинтересовать: Ученые разработали «водяные батарейки» — на что способны
Ученые называют созданный элемент очень перспективным, поскольку его эффективность можно увеличить в 10 раз, улучшив сопротивление, что уменьшит потерю напряжения. По их расчетам, после доработки материала эффективность солнечных батарей повысится примерно на 40%.
Этот прорыв открывает новые перспективы для развития более эффективных солнечных батарей, которые могут стать ключом к более устойчивой и экологически чистой энергетике будущего.
Напомним, физикам удалось создать инновационную конструкцию солнечных батарей, которая способна значительно повысить их эффективность в будущем. С помощью компьютерного моделирования ученые из Университета Падерборна создали тонкий слой органического материала, известного как тетрацен, чтобы увеличить выход полезной энергии.
Ознакомьтесь с другими материалами по теме:
Ученые создали материал для разработки новейших солнечных батарей
Созданы самые эффективные в мире солнечные батареи на квантовых точках: как работают
Ученые создали батарею, которая работает полвека без подзарядки
По материалам TechXplore
