Добыча электричества с использованием возобновляемых источников энергии становится все более востребованной для современной энергетики. Решение проблемы экономической эффективности позволит вывести энергетику на качественно новый технологический уровень, снизив стоимость добываемого электричества и повысив время эксплуатации энергетических установок. Новейшие разработки американских исследователей позволили вплотную приблизиться к эффективности выработки электричества на уровне 50%.
Исследование велось в Национальной лаборатории возобновляемой энергии (США). Ученые и инженеры создали солнечный элемент с эффективностью 47,1%, рекордному показателю на современном уровне развития технологий.
Созданное устройство получило название «солнечный элемент III-V с шестью контактами». В самом названии указывается на главный принцип, позволивший добиться высоких показателей эффективности устройства – элемент получил сразу шесть типов фотоактивного слоя, состоящего из различных материалов. При создании панели, толщина которой меньше человеческого волоса, было использовано почти 140 слоев.
Наивысшая энергоэффективность была достигнута при яркости света в 143 раза превосходящей стандартную яркость солнечного света. Такой яркости можно добиться при помощи фокусировки света. При стандартных условиях эффективность панелей составляет 39,2%.
В результате исследований также создан и так называемый тандемный солнечный элемент, состоящий из двух фотоактивных слоев. Один слой создан на основе перовскита, позволяющего улавливать видимый спектр света. Второй слой собран из меди, индия, галлия и селена, и по
лучил название CIGS. Этот материал позволяет улавливать инфракрасный спектр солнечного света. Эффективный контакт между слоями обеспечивается слоем атомов рубидия. Эффективность таких панелей составляет 24,16%. Главным достоинством тандемных панелей являются их гибкость и малая масса, что позволяет создавать солнечные панели для космических аппаратов.
