Солнечная панель с КПД 60%: впервые в мире изобретен столь мощный фотоэлемент

Прорыв в солнечной энергетике: испанские учёные создали солнечный элемент с потенциалом 60% эффективности

Учёным из Мадридского университета Комплутенсе потребовалось 15 лет, чтобы разработать революционный солнечный элемент с промежуточной полосой (IB), который может значительно повысить эффективность преобразования солнечной энергии. Этот элемент, созданный на основе фосфида галлия (GaP) и титана (Ti), имеет потенциал достигнуть рекордной эффективности в 60%, сообщает interestingengineering.com.

Секрет продуктивности нового элемента заключается в его способности работать с длиной волны света 550 нм и выше. В то время как обычные кремниевые фотоэлементы могут использовать только часть света, остальную часть рассеивая в виде тепла, новая разработка основывается на уникальных свойствах GaP с шириной запрещённой зоны 2,26 эВ, что позволяет ему улавливать больше света.

В течение 15 лет команда работала над улучшением солнечного элемента размером всего 1 кв. см. Они изготовили ультратонкий слой GaP: Ti толщиной всего 50 нм, с металлическими контактами из золота и германия для максимальной проводимости. В ходе тестирований исследователи обнаружили, что новый фотоэлемент способен поглощать свет на длине волны более 550 нм, что обеспечивает высокую эффективность поглощения. Вероятно, этот эффект был достигнут благодаря свойствам титана, включённого в структуру элемента.

Несмотря на огромный потенциал, до массового внедрения технологии ещё далеко. Эффективность новых солнечных панелей пока что невысока, и команда продолжает работать над оптимизацией дизайна и решением проблем с конструкцией.

Будущее солнечной энергетики без ограничений

Этот прорыв в исследованиях позволяет преодолеть традиционные ограничения кремниевых солнечных панелей, эффективность которых, даже в лучших условиях, ограничена 33,7%. Благодаря инновационному подходу к материалам и конструкции, испанские учёные открывают путь к новым возможностям в сфере возобновляемой энергетики.

Следующим шагом для команды станет разработка прототипа с высокой эффективностью, который поможет раскрыть потенциал новых подходов к включению титана в структуру солнечных элементов. Хотя коммерческое внедрение этой технологии может занять ещё много лет, мы уже не ограничены потенциалом традиционных солнечных панелей.