Новый метод вакуумного осаждения значительно повышает долговечность солнечных элементов

Инженеры разработали новый метод вакуумного осаждения, который позволяет существенно повысить долговечность перовскит-кремниевых солнечных элементов — одного из самых перспективных направлений современной солнечной энергетики. Технология демонстрирует рекордную устойчивость к тепловым и световым нагрузкам и приближает такие элементы к условиям реальной эксплуатации и промышленного применения.

Перовскит-кремниевые тандемные солнечные элементы способны вырабатывать больше энергии, чем традиционные кремниевые панели, однако их широкое внедрение до сих пор сдерживалось ограниченной стабильностью. Основной проблемой оставалась деградация перовскитного слоя при длительном воздействии высоких температур, света и влажности — факторов, неизбежных при работе солнечных модулей в реальных условиях.

Предложенное решение основано на использовании усовершенствованного метода вакуумного осаждения активных слоёв. В отличие от традиционных подходов, новая технология обеспечивает более равномерное и плотное формирование перовскитного слоя, снижая количество дефектов и повышая устойчивость материала к внешним воздействиям. Особое значение имеет то, что метод был успешно применён на текстурированных кремниевых подложках, используемых в промышленном производстве солнечных элементов.

Испытания показали, что солнечные элементы, изготовленные с применением нового метода, сохраняли высокие рабочие характеристики более 1 400 часов при температуре 85°C — это один из наиболее жёстких стандартов надёжности в отрасли. Такой уровень стабильности ранее считался труднодостижимым для перовскитных технологий и является важным шагом к их коммерциализации.

Разработчики подчёркивают, что метод вакуумного осаждения совместим с существующими промышленными процессами и может быть интегрирован в линии массового производства. Это делает технологию не только лабораторным достижением, но и потенциальным решением для масштабного выпуска солнечных модулей нового поколения.

Повышение долговечности перовскит-кремниевых элементов имеет ключевое значение для энергетического перехода. Более стабильные и эффективные солнечные панели позволяют снижать стоимость вырабатываемой электроэнергии, повышать надёжность солнечных электростанций и расширять применение возобновляемых источников энергии в промышленности и инфраструктуре.

В дальнейшем инженеры планируют оптимизировать технологию для работы в условиях повышенной влажности и провести дополнительные испытания на уровне полноразмерных модулей. Если заявленные характеристики подтвердятся, новая методика вакуумного осаждения может стать одним из ключевых технологических решений для следующего поколения солнечной энергетики.