Сонячна панель із ККД 60%: уперше у світі винайдено настільки потужний фотоелемент

Прорив у сонячній енергетиці: іспанські вчені створили сонячний елемент з потенціалом 60% ефективності

Науковцям з Мадридського університету Комплутенсе знадобилося 15 років, щоб розробити революційний сонячний елемент з проміжною смугою (IB), який може значно підвищити ефективність перетворення сонячної енергії. Цей елемент, створений на основі фосфіду галію (GaP) та титану (Ti), має потенціал досягти рекордної ефективності в 60%, повідомляє interestingengineering.com.

Секрет продуктивності нового елемента полягає у його здатності працювати з довжиною хвилі світла 550 нм і вище. У той час як звичайні кремнієві фотоелементи можуть використовувати лише частину світла, а решту розсіюють у вигляді тепла, нова розробка базується на унікальних властивостях GaP, з шириною забороненої зони 2,26 еВ, що дозволяє йому захоплювати більше світла.

Протягом 15 років команда працювала над поліпшенням сонячного елемента, розміром всього 1 кв. см. Вони виготовили надтонкий шар GaP: Ti товщиною лише 50 нм, з металевими контактами, використовуючи золото та германій для максимальної провідності. Під час тестувань дослідники виявили, що новий фотоелемент здатен поглинати світло на довжині хвилі понад 550 нм, що потенційно забезпечує високу ефективність поглинання. Ймовірно, цей ефект був досягнутий завдяки властивостям титану, включеного в структуру елемента.

Незважаючи на неймовірний потенціал, до масового впровадження технології ще далеко. Ефективність нових сонячних панелей поки що низька, і команда продовжує роботу над оптимізацією дизайну та вирішенням проблем з конструкцією.

Майбутнє сонячної енергетики без обмежень

Цей прорив у дослідженнях дозволяє відмовитися від традиційних обмежень кремнієвих сонячних панелей, ефективність яких, навіть у найкращих умовах, обмежена 33,7%. Завдяки інноваційному підходу до матеріалів та конструкції, іспанські науковці відкривають шлях до нових можливостей у сфері відновлюваної енергетики.

Найближчим кроком для команди стане розробка прототипу з високою ефективністю, який допоможе відкрити потенціал нових підходів до включення титану в структуру сонячних елементів. Хоча комерційне впровадження цієї технології може зайняти ще багато років, ми вже не обмежені потенціалом традиційних сонячних панелей.