Ученые установили новый рекорд эффективности солнечных батарей

В апреле этого года мы сообщали о том, что компании Spectrolab удалось повысить планку эффективности солнечных батарей до 37,8 процента. И сейчас о побитии нового рекорда подобного типа батарей сообщают немецкий Институт солнечной энергии имени Фраунгофера, компании Soitec и CEA-Leti, а также Берлинский научный центр имени Гельмгольца. Благодаря совместной работе этих научных структур теперь коэффициент полезной энергии самой эффективной солнечной батареи составляет внушительные 44,7 процента.

Свой прогресс организации отмечали еще в мае 2013 года, когда ученым удалось повысить эффективность батарей до 43,6 процента. Опираясь на этот результат и проведя дальнейшую интенсивную исследовательскую работу, этот показатель удалось также повысить.

Самые эффективные на данный момент солнечные батареи используют принцип фотоэлектрических концентраторов (CPV), технологии, которая позволяет более чем в двое повысить эффективность традиционных фотоэлектрических станций, построенных в богатых солнцем регионах. Это становится возможным благодаря использованию так называемых многоячеистых солнечных элементов, которые до этого обычно применялись в космических технологиях. Базой для этих многоячеистых солнечных элементов является не кремний, а полупроводниковые материалы, которые в несколько слоев устанавливаются друг на друга (получается своеобразный бутерброд). В результате каждый из этих полупроводниковых материалов поглощает волны различной длины солнечного спектра.

«Мы невероятно горды тем, что в результате долгой и упорной работы наша команда смогла выйти на уровень четырехслойных солнечных ячеек», — говорит Фрэнк, начальник отдела и руководитель этого проекта при Институте солнечной энергии имени Фраунгофера.

«Эти ячейки включают весь наш накопленный опыт работы за последние четыре года. Центральную роль в них, помимо улучшенных материалов и оптимизированной структуры, играет так называемый метод сращивания пластин. Благодаря этой технологии мы можем на беспрецедентном уровне точности соединить два полупроводниковых кристалла для достижения нужного эффекта. Это дает нам возможность производства оптимальных полупроводниковых комбинаций, результатом которых стали самые эффективные солнечные ячейки на данный момент».