Быстрый способ создания высокоэффективных тандемных солнечных элементов

24.05.2026

Солнечные панели остаются одним из самых перспективных решений для получения чистой электроэнергии. Однако традиционные кремниевые элементы уже приближаются к своему теоретическому пределу эффективности. Именно поэтому ученые по всему миру активно работают над тандемными технологиями, которые сочетают разные материалы для более полного поглощения солнечного света. Недавний прорыв в этой области продемонстрировали исследователи из Германии и Испании, разработавшие инновационный метод производства перовскит-кремниевых солнечных элементов.

Новая технология позволяет создавать тандемные солнечные элементы с коэффициентом полезного действия до 24,3%. Весь процесс вакуумного напыления занимает всего 10 минут и полностью обходится без токсичных растворителей. Это совместная разработка ученых Технологического института Карлсруэ (KIT) и Университета Валенсии. Благодаря такому подходу производство становится значительно быстрее и экологичнее по сравнению с традиционными методами.

В основе инновации лежит метод сублимации в замкнутом пространстве, известный как Close Space Sublimation (CSS). Во время процесса исходные материалы улетучиваются в условиях вакуума и преодолевают расстояние всего в несколько миллиметров, прежде чем равномерно осесть на кремниевой подложке. Такая короткая дистанция обеспечивает высокую точность и минимальные потери сырья, что особенно важно для масштабирования технологии на промышленном уровне.

Эффективность тандемных элементов объясняется их уникальной конструкцией. Верхний перовскитный слой поглощает высокоэнергетическую часть солнечного спектра, в то время как нижний кремниевый слой улавливает оставшиеся длинноволновые лучи. Этот тандемный подход позволяет существенно превзойти показатели обычных кремниевых панелей и приблизиться к более высоким уровням конверсии солнечной энергии в электричество.

Профессор Ульрих Паэтцольд из Технологического института Карлсруэ подчеркнул, что для коммерческого успеха важны не только высокая эффективность, но и скорость, надежность и масштабируемость производства. Новый метод продемонстрировал отличную универсальность: его успешно применили на гладких, наноструктурированных и микроструктурированных кремниевых поверхностях. Толщина и однородность перовскитных слоев при этом контролировались с точностью до микрон и нанометров.

Самый высокий результат в 24,3% был достигнут именно на текстурированной микроструктурной поверхности, которая широко используется в современной промышленности. Это открывает прямой путь к внедрению технологии в массовое производство, поскольку не требует радикального изменения существующих линий по выпуску кремниевых элементов.

Разработка немецко-испанских ученых представляет собой важный шаг на пути к более доступной и эффективной солнечной энергетике. Быстрый, экологичный и экономически выгодный процесс может существенно снизить стоимость производства и ускорить глобальный переход на возобновляемые источники.

<< Назад: Живой пластик, способный самоуничтожаться по команде 24.05.2026

>> Вперед: Мальта открывает всеобщий доступ к нейросетям 23.05.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Прохладные мыши 04.06.2007 Бруно Конти из Скриппсовского исследовательского института в Ла-Холье (Калифорния, США) методом генной инженерии изменил восприятие температуры тела мозгом мышей, как бы сдвинув имеющийся в мозге "термостат". Температура тела мышей стала ниже на 0,3-0,5 градуса Цельсия, а в результате они прожили на 10% дольше обычных мышей. В абсолютных цифрах прибавка составила около трех месяцев. Если бы такую операцию провели на человеке, его жизнь удлинилась бы на 7-8 лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026