Создана солнечная панель с КПД более 26% и устойчивостью к затенению

Учёные из Гонконгского политехнического университета (PolyU) представили новую перовскитно-органическую тандемную солнечную панель. Главная особенность разработки — устойчивость к частичному затенению, которая долгое время оставалась серьёзной проблемой для тонкоплёночных солнечных элементов.

При затенении части панели в ячейках возникает обратное напряжение, которое снижает выработку энергии и разрушает материал. Новая конструкция решает эту проблему: в ходе тестов панель сохранила более 90% исходной эффективности после воздействия обратного напряжения до -40 В. Для большинства существующих аналогов такой уровень приводит к необратимым повреждениям.

Исследователи выяснили, что основная причина деградации в традиционных панелях — глубокие ловушки зарядов в органическом активном слое. Эти дефекты задерживают носители заряда, ухудшая эффективность и ускоряя разрушение. Учёные переработали архитектуру активного слоя, уменьшив количество изолированных акцепторных областей, что позволило сократить число дефектов.

Модернизированный органический слой также защищает перовскитную часть тандемной конструкции от обратного туннелирования тока — одного из ключевых механизмов разрушения при затенении. В итоге новые элементы выдерживают напряжение свыше -35 В без повреждений.

Помимо надёжности, удалось повысить и эффективность преобразования энергии. Если в предыдущей версии 2025 года КПД составлял 25,9%, то теперь он превысил 26%. Долговечность также подтверждена: после 12 часов работы при напряжении -20 В панели сохранили около 90% эффективности, а после 2000 часов (примерно 83 суток) при -4,5 В — 97%.

Разработка приближает технологию к коммерческому использованию. По мнению авторов, новые панели могут применяться как на крупных солнечных электростанциях, так и в гибких солнечных батареях будущего.