Учёные предложили способ повысить эффективность солнечных технологий

Исследователи Кабардино‑Балкарского государственного университета имени Бербекова рассчитали параметры, которые позволяют повысить эффективность солнечных батарей.

Вместо популярного кремния они использовали минерал перовскит. Такой подход снижает стоимость изготовления и увеличивает коэффициент полезного действия. Об этом сообщили ТАСС в пресс‑службе вуза.

В университете пояснили, что перовскитные фотоэлементы вполне способны конкурировать с традиционными кремниевыми батареями. Исследователи выяснили, что на КПД фотоэлектрических преобразователей влияет как толщина поглощающего слоя из перовскита, так и отдельные буферные слои из оксида цинка и оксида никеля. Учёные рассчитали оптимальную толщину перовскита, при которой КПД солнечных элементов может достичь 24,3 процента.

Главные преимущества расчётной модели по сравнению с кремниевыми батареями — относительно низкая стоимость изготовления и высокий коэффициент полезного действия. Расчётная удельная мощность составила 24,7 милливатта на квадратный сантиметр. Оксид цинка обеспечивает высокую подвижность электронов, а оксид никеля обладает дырочной проводимостью и хорошей эксплуатационной стабильностью. Оба материала отличаются доступностью и низкой ценой.

Инженер центра микроэлектроники и нанотехнологий КБГУ Артур Агоев пояснил, что для сравнения коммерческие модели на кремнии выдают КПД на уровне 16–18 процентов. Он отметил, что учёные не создавали слои экспериментально, а выполнили компьютерное моделирование в специальной программе SCAPS‑1D, чтобы подобрать оптимальные параметры. Полученные результаты, по его словам, целесообразно использовать для оптимизации перовскитных фотоэлектрических преобразователей.