Одна из главных проблем солнечных элементов — заряды, которые исчезают раньше, чем их успевают собрать. Исследователи Оксфордского и Уханьского университетов описали материал, который частично обходит эту проблему. Работа вышла в журнале Nature 28 октября.
Речь о тонких плёнках сульфида висмута. По сообщению Оксфорда, материал сильно поглощает свет через основной энергетический «путь», а более слабый путь чуть ниже работает как временный резервуар. Заряды попадают в него и живут дольше.
В чём компромисс, который удалось обойти
В полупроводниках обычно действует правило: чем лучше материал поглощает свет, тем быстрее в нём рекомбинируют, то есть исчезают, электроны и дырки. Для солнечного элемента это потерянная энергия, и именно это ограничивает эффективность солнечных элементов. Авторы называют сульфид висмута «псевдопрямым» полупроводником: он поглощает как прямой, а заряды теряет медленнее.
Когда это появится в панелях
Интересно, что более долгая жизнь зарядов полезна не только для электричества, но и для химических реакций. Поэтому исследователи видят в материале потенциал и для получения топлива с помощью солнечного света. Другие пути повысить КПД, в частности тандемные элементы, мы разбирали в материале о перовскит-кремниевом тандеме.
Пока новые материалы проходят путь от лаборатории до завода, для солнечной станции для дома важнее всего проверенные параметры: КПД модуля, деградация, гарантия и правильный монтаж.
Вопросы и ответы
Значит ли это, что нынешние панели устарели?
Нет. Это фундаментальное исследование. Кремниевые модули остаются основой рынка, а новые материалы сначала должны пройти путь до стабильного промышленного производства.
Что такое рекомбинация зарядов?
Это процесс, когда электрон и «дырка», образованные светом, встречаются и исчезают, отдавая энергию в виде тепла или света. Чем медленнее он идёт, тем больше зарядов можно собрать как ток.
Источники: University of Oxford, 28.10.2026; EurekAlert.
