Вчені встановили світовий рекорд ефективності екологічних сонячних батарей - 16,65%

Дослідники з Університету Квінсленду (UQ), Австралія, досягли прориву в розробці екологічних сонячних елементів, встановивши новий сертифікований світовий рекорд ефективності — 16,65%. Цей результат значно перевершує попередні показники для сонячних батарей на основі перовскіту з оловом та відкриває нові перспективи для більш доступної та стійкої сонячної енергетики.

Керівник проекту, професор Лянчжоу Ван з Австралійського інституту біоінженерії та нанотехнологій та Школи хімічної інженерії UQ, зазначив, що «хоча приріст ефективності на перший погляд може здатися незначним, це величезний крок вперед в області, де кожне поліпшення досягається з великими труднощами».

Екологічно чисте олово замість токсичного свинцю

Більшість високоефективних сонячних батарей на основі перовскіту містять свинець - важкий токсичний метал. Проте команда UQ використовувала замість нього безпечніше для довкілля олово. Як пояснив доктор Дунсю Хе, це робить такі сонячні елементи придатними для встановлення в житлових зонах без ризику для здоров'я.

Головною труднощами в розробці сонячних елементів на основі олова була низька щільність та якість плівок, що знижувало їхню ефективність. Вченим вдалося подолати цю проблему, додавши іони цезію, що покращило мікроструктуру та зменшило кількість дефектів у плівці, що, у свою чергу, дозволило досягти рекордного ККД.

Доктор Пен Чень підкреслив, що завдяки цьому підходу команда змогла не лише підвищити ефективність, а й створити продукт, що відповідає суворим екологічним стандартам.

Широкий потенціал застосування

Цей успіх продовжує серію досягнень лабораторії, включаючи рекорд 2020 року у галузі квантових точкових сонячних елементів. Отримані тоді знання допомогли покращити перовскітові осередки з оловом.

Професор Ван висловив сподівання, що покращені характеристики та екологічність нових сонячних елементів зроблять їх ідеальними як для вуличних панелей, так і для збирання енергії від внутрішнього освітлення.

Більше того, за його словами, та сама технологія може бути використана в інших пристроях, що вимагають якісних перовскітових плівок — наприклад, у лазерах, фотодетекторах та транзисторах. Він додав: «Ми навіть можемо уявити собі застосування THP у легких енергетичних системах для електролітачів – можливості справді безмежні».