В Германии HZB установила рекорд эффективности тандемных солнечных элементов CIGS-перовскит — 25,5%

Репортаж от Wedoany，Немецкие исследователи достигли рекордного показателя эффективности преобразования мощности в тандемных солнечных элементах, сочетающих верхний слой из перовскита и нижний слой из тонкопленочного CIGS (медь-индий-галлий-селенид).

Исследование проводится в рамках финансируемого ЕС проекта «SOLMATES» под руководством Центра материалов и энергии имени Гельмгольца в Берлине (HZB) и направлено на изучение интеграции технологий CIGS и перовскита. В HZB отметили, что предыдущий рекорд, установленный в рамках этого проекта, составлял 24,6%.

Исследователь HZB Гильермо Фариас Басульто сообщил, что для преодоления предыдущего рубежа команда на основе постоянных улучшений протестировала различные структуры элементов, включая использование нижних элементов CIGSe с разной шириной запрещенной зоны (1,05 эВ и 1,1 эВ), а также два типа оксида цинка, легированного алюминием, разной толщины, но со схожими характеристиками.

Для уменьшения потерь на рекомбинацию на границах раздела и повышения стабильности устройств исследователи отобрали несколько комбинаций оксида никеля (NiOx) и самоорганизующихся монослоев (SAMs) в качестве дырочно-транспортного слоя. Они также оптимизировали процесс формирования электрон-селективного контакта, регулируя начальную скорость термического напыления фуллерена C60 (бакминстерфуллерена) на ультратонкий пассивирующий слой фторида лития толщиной 1 нм.

Площадь рекордного элемента составляет всего 1,081 см². Исследователи проекта SOLMATES изготовили мини-модуль с использованием аналогичного набора материалов, который достиг эффективности около 19,7% при площади 2,25 см².

Фариас Басульто подчеркнул потенциал экспериментального подхода для достижения более высокой эффективности, отметив, что физические принципы, заложенные в текущей структуре элемента, указывают на то, что 25,5% — это лишь промежуточный этап, поскольку внутренние испытания аналогичных структур уже показали эффективность 27,5%.