Группа ученых из нескольких институтов Нидерландов создала перовскит-кремниевые фотоэлектрические элементы, которые позволили преодолеть 30-процентный барьер практической эффективности (КПД) солнечных батарей. Ожидается, что это достижение поможет ускорить распространение технологий солнечной энергетики по всему миру и снизить уровень зависимости от ископаемого топлива.

Для повышения показателя эффективности преобразования энергии ученые из Нидерландов создали четырехполюсное тандемное устройство на основе перовскита и кремния. Это устройство более эффективно использует солнечный спектр, поскольку в нем задействованы смешанные солнечные элементы из кремния и перовскита: первые лучше работают в видимом и инфракрасном спектрах, а вторые эффективны в ультрафиолетовом и видимом диапазонах, оставаясь прозрачными для инфракрасного света. В четырехполюсном устройстве верхняя и нижняя ячейки способны работать независимо друг от друга, за счет чего повышается выходная мощность архитектуры.

Исследователи сумели повысить эффективность полупрозрачного перовскитного элемента площадью 3×3 мм² до 19,7 %. Под ним размещался кремниевый солнечный элемент площадью 20×20 мм². В тандемном устройстве также имеется высокопрозрачный обратный контакт, позволяющий 93 % света ближнего инфракрасного диапазона проникать в нижнюю часть устройства. Оптимизация разных характеристик устройства позволила повысить его эффективность до 10,4 %. Вместе с перовскитным солнечным элементом устройство обеспечило суммарную эффективность преобразования энергии в 30,1 %, что является лучшим достижением на сегодняшний день.