Полупрозрачные солнечные панели для окон стали эффективнее

Учёные НИТУ МИСИС разработали новый метод ионно-лучевого напыления электродов на перовскитные солнечные батареи. Это позволяет получить полупрозрачное покрытие из оксида индия-олова, не повреждая другие слои панели.

Благодаря этому методу исследователи смогли повысить КПД с 3,12% до 12,65%.

В промышленности для создания новых видов солнечных батарей используется оксид индия-олова. Его наносят на солнечные элементы методом магнетронного напыления. Но у такого покрытия есть дефекты, из-за которых увеличивается контактное сопротивление и снижается эффективность солнечных элементов.

Учёные НИТУ МИСИС предложили новый подход к напылению электродов: использовать сфокусированный пучок ионов вместо «бомбардировки» частицами. Так материал будет более контролируемо переноситься на поверхность солнечной панели.

Результаты испытаний опубликованы в журнале Solar Energy Materials and Solar Cells (Q1).

Наша разработка позволит создавать два типа солнечных элементов: полупрозрачные, которые можно встраивать в окна домов, и тандемные. Полупрозрачные элементы пропускают видимый свет и могут быть использованы архитекторами и дизайнерами для различных конструкций, — рассказал инженер лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ МИСИС Лев Лучников.

Ионно-лучевое напыление выгодно и тем, что оно дешевле других методов нанесения оксида индия-олова на солнечные элементы. Эти методы требуют больше материалов и времени для изготовления, что не подходит для промышленного производства.

Лев Лучников добавил, что в дальнейшем продолжится работа над тандемными солнечными элементами на основе перовскита и кремния. У них многослойная фотовольтаическая структура, позволяющая более эффективно использовать солнечный свет за счёт увеличения спектральной ширины поглощения излучения.

Исследование выполнено в рамках стратегического проекта НИТУ МИСИС «Материалы будущего» по программе Минобрнауки России „Приоритет-2030“ (грант № К2-2022-011).

05.08.2024