Инженеры Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) установили мировой рекорд эффективности для перспективного материала солнечных элементов — халькогенида сурьмы. Благодаря этому результату халькогенид сурьмы впервые был включен в международные таблицы эффективности солнечных элементов.
Халькогенид сурьмы (Sb₂ ( S,Se) ₃ ) является перспективным кандидатом для фотоэлектрических материалов нового поколения благодаря своим оптоэлектронным свойствам, высокому коэффициенту поглощения и доступности материала.
Материал обладает рядом преимуществ: он состоит из доступных и относительно недорогих элементов, отличается высокой стабильностью, так как является неорганическим, и эффективно поглощает свет даже в сверхтонком слое толщиной около 300 нанометров. Кроме того, его можно наносить при низких температурах, что снижает энергозатраты при производстве и упрощает масштабирование технологии.
Долгое время эффективность халькогенида сурьмы не превышала 10%. Учёные UNSW установили, что ключевой проблемой была неравномерная распределённость серы и селена в структуре материала, что создавало энергетический барьер для переноса заряда. Решением стало добавление небольшого количества сульфида натрия в процессе производства, что стабилизировало химические реакции и улучшило структуру поглощающего слоя.
В лабораторных условиях UNSW новые элементы достигли эффективности 11,02%, а независимая сертификация австралийской научной организации CSIRO подтвердила показатель 10,7%.
Работа была опубликована в журнале журнале Nature Energy. Разработка может ускорить появление более дешёвых, эффективных и долговечных солнечных панелей нового поколения.
Ключевые слова: солнечные коллекторы, солнечные элементы, панели, фотовольтаика, халькогенид сурьмы, мир науки, новости науки
На химический анализ сточных вод для декларации действует
