Тайваньские ученые из Национального университета имени Ян Мин Цзяотуна представили новые перовскитные солнечные элементы, способные эффективно производить электроэнергию даже в условиях слабого внутреннего освещения, характерного для офисных помещений.
Об этом сообщает ProIT
Инновации в технологии перовскитных элементов
Разработанные солнечные элементы имеют потенциал для широкого внедрения в помещениях, где уровень освещения существенно ниже, чем на открытом воздухе. Это открывает новые возможности для использования солнечной энергии там, где ранее традиционные кремниевые панели были малоефективными.
Перовскитные солнечные элементы (PeSCs) отличаются как доступностью, так и большей эффективностью по сравнению с классическими кремниевыми солнечными элементами. Они способны демонстрировать высокий коэффициент преобразования энергии (PCE), что делает их идеальными для генерации электроэнергии в помещениях и при недостаточном освещении.
«Наиболее распространенными на рынке PeSC являются солнечные панели на основе кремния. Однако PeSC можно сделать тонкими, легкими, гибкими и даже полупрозрачными, тогда как кремниевые панели жесткие и тяжелые, что ограничивает их применение на плоской, прочной поверхности», — отмечает один из ведущих авторов исследования Фан-Чун Чен.
Впечатляющие показатели эффективности
Во время тестирования новых перовскитных солнечных элементов при стандартном освещении в 12 тыс. люкс был зафиксирован PCE на уровне 12,7%. Хотя это уступает некоторым высокоэффективным кремниевым элементам (до 26% PCE), в средах со сниженным уровнем освещения (около 2 тыс. люкс) инновационные PeSC достигли впечатляющего коэффициента преобразования — 38,7%.
Ключом к такому результату стала модификация ширины запрещенной зоны в составе перовскита, что определяет минимальную энергию, необходимую для перехода электронов на более высокие энергетические уровни. Команда исследователей отрегулировала соотношение молекул в растворах, которые применяются для создания слоев PeSC, что позволило оптимизировать поглощение света именно в условиях помещений — это невозможно для обычных кремниевых элементов.
Специалисты отмечают, что эффективность перовскитных элементов в помещениях открывает путь к применению фотоэлектрических устройств в различных сценариях: от офисов до мест с ограниченным доступом к естественному свету и даже для использования на улице в пасмурную погоду.
«Эффективность использования PeSC в помещениях выше, а это означает, что фотоэлектрические продукты могут лучше подходить для различных сценариев пользователей, включая облачную погоду на открытом воздухе, в помещениях и других условиях слабого освещения», — добавляет Фан-Чун Чен.