Исследовательская группа Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) опубликовала в журнале Science статью о разработке тандемного солнечного элемента из перовскита и кремния. Его эффективность составила 29,15%. Это мировой рекорд. Предыдущее рекордное значение было равно 28%. Ученые рассчитывают довести эффективность тандемного солнечного элемента до 30%. Более того, они полагают, что и эта отметка может быть превышена.
Сейчас основным материалом для солнечных элементов является кремний, а разработки с использованием перовскита (титаната кальция) ведутся параллельно. Ученые считают, что потенциал перовскита еще не раскрыт. Комбинируя оба материала, удалось получить прирост эффективности. Исследователи объясняют это следующим образом:
Солнечные элементы, состоящие из двух полупроводников с различной шириной запрещенной зоны, способны демонстрировать значительно более высокую эффективность при использовании в тандеме по сравнению с отдельными элементами. Это связано с тем, что тандемные элементы полнее используют солнечный спектр. В частности, обычные кремниевые солнечные элементы главным образом эффективно преобразуют в электрическую энергию инфракрасную часть солнечного спектра, в то время как определенные соединения перовскита могут эффективно преобразовывать видимую часть спектра, делая это сочетание таким мощным.
Немаловажно, что использование перовскита и кремния не увеличивает стоимость солнечных панелей. Что касается долговечности, лабораторный образец размером 1 x 1 см после 300 часов работы сохранил 95% первоначальной эффективности.