Дослідники з Інституту матеріалознавства та інженерії Нінбо (Китай) повідомили про прорив у технології тандемних сонячних елементів, досягнувши рекордної ефективності 24,6% для гнучких панелей.

Тандемні або багатоперехідні сонячні елементи створюються з кількох шарів напівпровідників, кожен з яких поглинає різні частини сонячного спектру. Це дозволяє значно підвищити ефективність у порівнянні з традиційними одноперехідними панелями. Зазвичай верхній шар поглинає світло з високою енергією, а нижній — з низькою. Один із найперспективніших матеріалів для нижнього шару — мідно-індієвий галієвий селенід (CIGS), що має регульовану заборонену зону. Проблема полягала в тому, що CIGS має грубу поверхню, яка ускладнює надійне прикріплення верхнього шару перовскіту — ще одного високоефективного матеріалу для сонячної енергетики.

Команда китайських учених вирішила цю проблему за допомогою нового підходу до обробки поверхні. Вони застосували високополярний розчинник, який не допустив кластеризації самоорганізованого моношару (SAM), та низькополярний — для створення щільної та рівномірної плівки. Щоб забезпечити кращу адгезію перовскіту до шару CIGS, дослідники також використали попередньо змішаний затравочний шар. Це дозволило покращити як кристалічну структуру, так і змочуваність, що критично важливо для стабільності й ефективності пристрою. У результаті було виготовлено гнучкий монолітний тандемний сонячний елемент розміром 1,09 кв. см, який показав стабільну ефективність перетворення енергії на рівні 24,6%. Це один з найвищих показників для подібного типу фотоелементів, особливо з урахуванням того, що конструкція є гнучкою, а не жорсткою.

Це відкриття може стати новим етапом розвитку сонячної енергетики — особливо у сфері мобільних або носимих пристроїв, а також енергетичних рішень для транспортної галузі.