Солнечная энергия рассматривается как ключевое решение для отказа от ископаемого топлива. Однако индустрия уже столкнулась с проблемой: эффективность кремниевых фотоэлементов приближается к теоретическому пределу в 29%, что означает потерю более 70% солнечной энергии. Для повышения КПД разрабатываются тандемные элементы (кремний + перовскит), теоретически способные достигать 43%. Результат Qcells — важный шаг к этой цели.
Эффективность в 28,6% была достигнута на элементе Qcells формата M10, произведенном на заводе компании в Германии с использованием стандартной кремниевой подложки. Площадь M10 составляет приблизительно 330,56 см². Конструкция элемента легко масштабируется для серийного производства.
Подход Qcells к созданию тандемных солнечных элементов довольно прост. Компания размещает перовскитный солнечный элемент в качестве верхнего слоя, а кремниевый — в качестве нижнего слоя своей тандемной структуры. Верхний перовскитный слой улавливает высокоэнергетический свет, в то время как нижний поглощает низкоэнергетический. Компания работает над этим подходом с 2016 года и использует для нижнего элемента собственную кремниевую технологию под названием Q.ANTUM.
В 2019 году компания открыла научно-исследовательский центр в Биттерфельд-Вольфене (Германия), в дополнение к уже имеющемуся центру в Пангё (Южная Корея). Результатом сотрудничества двух предприятий стала разработка высокоэффективных тандемных ячеек малой площади. Однако в 2023 году компания переориентировалась на разработку более крупных тандемных элементов, поскольку это позволяет достичь большей удельной мощности и сократить количество модулей, необходимых для строительства мощных электростанций.
Технология тандемных ячеек ускорит процесс коммерциализации этой технологии и, в конечном итоге, обеспечит большой скачок вперед в области производительности фотоэлектрических систем, считают в Qcells. Ранее ученые из Потсдамского университета и Китайской академии наук создали тандемный солнечный элемент, объединяющий перовскит и органические поглотители, с эффективностью 25,7%.
