Група інженерів із німецького Інституту сонячних енергосистем імені Фраунгофера (ISE) і австрійський виробник напівпровідників EV Group (EVG) поставили новий рекорд ефективності кремнієвих мультиконтактних сонячних елементів, домігшись ККД 31,3%.
Вчені досягли такого високого показника ефективності у трьохконтактних сонячних ґраток. Попередній рекорд та ж команда інженерів встановила в листопаді минулого року — тоді ККД сонячних елементів склав 30,2%.
При створенні нових сонячних панелей дослідники використовували технологію зрощування пластин, яка часто застосовується в сфері мікроелектроніки. Методика дозволяє переносити шар напівпровідникових матеріалів III-V групи товщиною в кілька мікрометрів на кремній. Після плазмової активації поверхні субґраток з’єднуються в вакуумі під тиском. В результаті атоми напівпровідникових матеріалів з’єднуються з атомами кремнію, що приводить до формування монолітної конструкції, яка, в свою чергу, забезпечує вищий коефіцієнт фотоелектричного перетворення.
Трьохконтактні сонячні елементи складаються з трьох субґраток, накладених одна на одну. Вони виконані з фосфіду галію індію (GaInP), арсеніду галію (GaAs) і кремнію (Si). Всі три субґратки з’єднані тунельними діодами. GaInP перетворює в електрику випромінювання в діапазоні хвиль довжиною від 300 до 670 нм, GaAs — від 500 до 890 нм, а Si — від 650 до 1180 нм.
Елементи зовні не відрізняються від традиційних сонячних елементів, зазначають вчені в прес-релізі. Це дозволяє кріпити їх на звичайні модулі сонячних панелей.