Двусторонний тандемный солнечный элемент повысил эффективность сбора света

Новый двусторонний тандемный солнечный элемент повышает использование света за счёт сочетания двух поглощающих слоёв и сбора излучения с обеих сторон. Конструкция рассчитана на прямой солнечный поток и свет, отражённый поверхностью под панелью.

В тандемном элементе материалы с разной шириной запрещённой зоны работают совместно. Верхний слой эффективнее преобразует более энергичные фотоны, а прошедшая через него часть спектра используется нижним слоем. Это уменьшает потери, которые ограничивают эффективность обычного однослойного кремниевого элемента.

Двусторонняя архитектура добавляет ещё один источник энергии: обратная поверхность принимает отражённый свет. Реальная прибавка зависит от альбедо грунта или покрытия, высоты и угла установки, расстояния между рядами и затенения. Светлая поверхность способна заметно увеличить поток на тыльную сторону.

Исследователям необходимо одновременно обеспечить прозрачность промежуточных слоёв, эффективный перенос зарядов и устойчивость всей многослойной структуры. Улучшение лабораторной эффективности важно, но для электростанции также имеют значение деградация под воздействием влаги, температуры и ультрафиолета.

Следующим этапом станет перенос технологии на элементы и модули промышленного размера. Экономический эффект будет определяться не только рекордным коэффициентом преобразования, но и стоимостью дополнительных материалов, сроком службы и количеством энергии, которое двусторонний модуль выработает в конкретном месте установки.