Физики из санкт-петербургских ИТМО и Алферовского университета вместе с итальянскими коллегами разработали так называемые перовскитные солнечные элементы, которые повышают эффективность солнечных батарей, рассказали РИА Новости в Министерстве науки и высшего образования.
По мнению специалистов, панели из перовскита в обозримом будущем могут заменить привычные кремниевые. Они довольно просты в изготовлении и способны вырабатывать то же количество электроэнергии с той же площади.
При этом максимальный КПД, которого удалось добиться на сегодняшний день, — около 25 процентов. Чтобы повысить эффективность, чаще всего в состав перовскитных пленок включают дополнительные вещества, например наноматериалы.
Российские специалисты и их зарубежные коллеги провели эксперименты со сравнительно новым и перспективным классом соединений A3B5 — полупроводниковыми материалами. Это нитевидные нанокристаллы, по структуре напоминающие наноиголки. Среди других проводников они выделаются подходящими электрофизическими свойствами: отлично поглощают свет, характеризуются низкими оптическими потерями и оптимальной теплопроводностью, участвуют в переносе зарядов.
Для перовскитных солнечных батарей такие вещества использовались впервые. Благодаря им ученые смогли увеличить эффективность преобразования света в электричество с 17 до 18,8 процента.
По словам авторов, достигнутый результат — это не предел эффективности гибридных солнечных батарей. Они планируют продолжить эксперименты и с другими полупроводниками A3B5, чтобы найти тот, который даст максимальный КПД.
Исследование поможет в создании так называемых многопереходных солнечных элементов — когда несколько элементов объединяются в один и каждый поглощает определенную часть солнечного спектра. В будущем такие устройства можно будет применять для выработки электричества в космосе и для развития автономных маломощных гаджетов (беспроводных сенсоров или датчиков).
