Учёные установили мировой рекорд по эффективности экологичных солнечных батарей — 16,65%

Исследователи из Университета Квинсленда (UQ), Австралия, добились прорыва в разработке экологичных солнечных элементов, установив новый сертифицированный мировой рекорд по эффективности — 16,65%. Этот результат значительно превосходит предыдущие показатели для солнечных батарей на основе перовскита с оловом и открывает новые перспективы для более доступной и устойчивой солнечной энергетики.

Руководитель проекта, профессор Лянчжоу Ван из Австралийского института биоинженерии и нанотехнологий и Школы химической инженерии UQ, отметил, что «хотя прирост эффективности на первый взгляд может показаться незначительным, это огромный шаг вперёд в области, где каждое улучшение достигается с большим трудом».

Экологически чистое олово вместо токсичного свинца

Большинство высокоэффективных солнечных батарей на основе перовскита содержат свинец — токсичный тяжёлый металл. Однако команда UQ использовала вместо него более безопасное для окружающей среды олово. Как объяснил доктор Дунсю Хэ, это делает такие солнечные элементы подходящими для установки в жилых зонах, без риска для здоровья.

Главной трудностью в разработке солнечных элементов на основе олова была низкая плотность и качество плёнок, что снижало их эффективность. Учёным удалось преодолеть эту проблему, добавив ионы цезия, что улучшило микроструктуру и уменьшило количество дефектов в плёнке, что, в свою очередь, позволило достичь рекордного КПД.

Доктор Пэн Чэнь подчеркнул, что благодаря этому подходу команда смогла не только повысить эффективность, но и создать продукт, соответствующий строгим экологическим стандартам.

Широкий потенциал применения

Этот успех продолжает серию достижений лаборатории, включая рекорд 2020 года в области квантовых точечных солнечных элементов. Полученные тогда знания помогли улучшить перовскитовые ячейки с оловом.

Профессор Ван выразил надежду, что улучшенные характеристики и экологичность новых солнечных элементов сделают их идеальными как для уличных панелей, так и для сбора энергии от внутреннего освещения.

Более того, по его словам, та же технология может быть использована в других устройствах, требующих качественных перовскитовых плёнок — например, в лазерах, фотодетекторах и транзисторах. Он добавил: «Мы даже можем представить себе применение THP в лёгких энергетических системах для электросамолётов — возможности действительно безграничны».