Оксид галлия — материал со значительной шириной запрещенной зоны, высокой прозрачностью, химической стойкостью и превосходной пассивацией поверхности. При нанесении слоем толщиной 2,3 мм он может одновременно служить пассивирующим слоем, защитным барьером и антибликовым покрытием, что открывает возможности улучшения кремниевых фотоэлементов.

«Помимо оптических преимуществ, Ga2O3 выполняет функцию прочного защитного слоя, особенно в водных средах. Он помогает снизить деградацию, вызванную химическими реакциями, тем самым повышая долговременную стабильность, устойчивость к окислению и устойчивость солнечных элементов», — добавили авторы разработки, ученые из Междисциплинарного центра энергетики будущего.

Устройство размером 12 × 12 мм также оснащено серебряной шиной, улучшающей сбор заряда, и антибликовым покрытием из нитрида кремния. Для обеспечения герметичности оно было заключено в водонепроницаемый корпус, изготовленный на 3D-принтере, пишет PV Magazine.

Испытания показали, что подводный поликристаллический элемент с оксидом галлия достигает наивысшей эффективности среди поликристаллических устройств различной архитектуры — 21,56%.

«Результаты показывают, что присутствие Ga2O3 значительно усиливает фототок как в воздушной, так и в водной среде, — подчеркнули ученые. — Примечательно, что наибольший фототок наблюдается в водной среде с оксидом галлия, что позволяет предположить, что совместное действие Ga2O3 и воды повышает эффективность переноса заряда».

Международная команда ученых разработала перовскитовый солнечный элемент для помещений с рекордной эффективностью 37,6% и внушительной стабильностью — после 3 200 часов при комнатной температуре и влажности 5–10% сохраняет 92% начальной производительности.