Команда исследователей проекта CPVMatch во главе с экспертами Института солнечных энергетических систем Фраунгофера (Германия) разработала новую технологию создания фотоэлементов с рекордным КПД. По данным PV Magazine, эффективность модуля достигает 41,4%. 

Инженеры не сообщают, какие именно материалы они использовали в процессе производства. Известно лишь, что в основе фотоэлемента лежат полупроводники из сплавов III и V групп химических элементов. 

Многопереходная установка площадью 122 кв. см состоит из нескольких слоев, которые позволяют ей более эффективно впитывать разные участки солнечного спектра. 

Элемент также оснащен системой для преобразования концентрированного солнечного излучения. Ученые использовали ахроматические линзы, которые позволяют точечно фокусировать солнечный свет. Чтобы добиться еще большей эффективности, концетраторный модуль установили на двухосевой солнечный трекер.

Ранее подобные технологии позволяли добиться высоких показателей КПД, но большой популярности они так и не приобрели. Чтобы модули работали продуктивно, их можно было ставить только на участках под прямыми лучами солнца. 

Другая проблема такой методики — это стоимость.

Полупроводники из сплавов III и V групп элементов обходятся дорого, поэтому пока их используют лишь в нишевых отраслях. Например, оснащают ими спутники или дроны. 

В этот раз инженеры постарались учесть все нюансы. «Мы проработали все этапы производства концентраторных модулей, начиная от отбора материалов и производства фотоэлементов и заканчивая сборкой готовых модулей», — рассказал руководитель исследования доктор Геральд Зифер.

Ранее инженеры из Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца (Германия) преодолели лимит КПД традиционных кремниевых солнечных элементов. Технология позволяет повысить эффективность с максимально допустимых 29,3% до 40%.