Новые фотоэлементы показали эффективность почти 39% при искусственном освещении
Перовскитные солнечные элементы (PeSCs) — это более доступная и эффективная замена привычным кремниевым солнечным батареям. Они отличаются высоким коэффициентом преобразования энергии (PCE), то есть способны преобразовывать в электричество значительную долю света, падающего на ячейку. Благодаря этому PeSCs идеально подходят для выработки энергии даже при слабом освещении.
Предыдущие исследования показали, что такие элементы могут по эффективности соперничать с традиционными кремниевыми панелями, которые доминируют на рынке. Главное преимущество перовскитов в том, что их можно делать тонкими, легкими, гибкими и даже полупрозрачными. Кремниевые панели, в свою очередь, жесткие и тяжелые, поэтому их можно устанавливать только на ровные и прочные поверхности.
Учёные из Национального университета Ян Мин Цзяо Тун представили новые разработки в области перовскитных солнечных элементов. Чтобы создать новую солнечную ячейку, исследователи изменили ширину запрещенной зоны в составе перовскита. Проще говоря, это минимальная энергия, которая нужна электронам, чтобы «перепрыгнуть» на более высокие энергетические уровни и начать производить ток.
Команда точно настроила соотношение молекул в растворах, из которых формируются перовскитные слои солнечных элементов. Благодаря этому они добились такой ширины запрещенной зоны, которая позволяет их ячейкам поглощать свет даже в помещениях. Реализовать подобное в кремниевых солнечных элементах невозможно.
Затем ученые протестировали свои перовскитные солнечные элементы. При стандартном солнечном освещении (12 000 люкс) их эффективность составила 12,7%. Это меньше, чем у лучших кремниевых панелей, которые достигают 26%. Зато при слабом освещении — всего 2 000 люкс, как в обычном офисе — перовскитные элементы показали впечатляющую эффективность 38,7%.
Такие солнечные элементы подходят для использования внутри помещений, в пасмурную погоду или в любых других местах, где света не так много. С их помощью можно заряжать небольшие гаджеты даже там, куда прямой солнечный свет не попадает.