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.
