Перовскитные солнечные элементы впервые появились в 2009 году с эффективностью всего 3,8%. Обладая выдающимися фотоэлектрическими свойствами, перовскитный солнечный элемент стал предметом интенсивных исследований в области устойчивого производства электроэнергии, при этом исследователи по всему миру находят новые способы повышения эффективности преобразования энергии.
В настоящее время он зарекомендовал себя как один из самых многообещающих материалов для солнечных элементов.Исследовательская группа Департамента электронной и информационной инженерии под руководством профессора Чарльза Чи Сурья, профессора в области энергетики Clarea Au, недавно установила этот мировой рекорд с помощью инновационных средств повышения эффективности преобразования энергии. Предполагается, что с помощью этого нововведения солнечная энергия может вырабатываться по цене 2,73 гонконгских долларов / Вт по сравнению с 3,9 гонконгских долларов / Вт, которые в настоящее время вырабатываются существующими кремниевыми солнечными элементами, доступными на рынке.
Поскольку для солнечной энергии используются разные длины волн, комбинация различных материалов для изготовления солнечных элементов лучше всего подходит для поглощения энергии. Например, перовскит тригалогенида свинца метиламмония и кремниевые солнечные элементы могут образовывать дополнительную пару. С перовскитным солнечным элементом, функционирующим в качестве верхнего слоя, он может улавливать коротковолновые фотоны, в то время как нижний слой, покрытый кремнием, предназначен для поглощения длинноволновых фотонов.Исследовательская группа PolyU максимизирует эффективность, используя эту функцию с тремя инновационными подходами.
Во-первых, команда обнаруживает химический процесс — процесс низкотемпературного отжига в сухом кислороде, чтобы уменьшить влияние дефектов перовскита. Во-вторых, команда изготовила трехслойный триоксид молибдена / золото / триоксид молибдена с оптимизированной толщиной каждого слоя, что делает его очень прозрачным для проникновения света в нижний слой кремния под слоем перовскита.
Наконец, имитируя морфологию поверхности лепестков роз, в качестве верхнего слоя солнечной панели для улавливания большего количества света была применена дымчатая пленка, разработанная доктором Цзицзянь Чжэн из Института текстиля и одежды Политехнического университета. Все три инновационных подхода помогают повысить эффективность преобразования энергии.
Профессор Шен Хуэй из Университета Сунь Ятсена и Институт солнечной энергии Shun De SYSU, который преуспел в производстве высокоэффективных кремниевых элементов, отвечал за разработку и изготовление нижнего кремниевого элемента.Исследовательская группа ПолиУ продолжит работу по повышению эффективности преобразования энергии, а также производительности крупномасштабного производства перовскитно-кремниевых солнечных элементов.