Продолжая разработки в области тонкопленочных солнечных элементов, специалисты компании Mitsubishi Electric добились рекордного значения показателя, характеризующего эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую. Солнечная ячейка размерами 5 x 5 мм продемонстрировала значение 14,8%. Повысить эффективность тонкопленочного элемента удалось за счет применения трехслойной структуры, улавливающей свет в широком диапазоне спектра.
Сейчас в солнечных батареях преимущественно используются элементы из кристаллического кремния. Их высокая эффективность позволяет делать батареи сравнительно компактными. С другой стороны, цена элементов из кристаллического кремния высока, поскольку для их изготовления необходимо много материала.
Экономичной альтернативой могли бы стать элементы из тонкопленочного кремния, на которые расходуется примерно в сто раз меньше материала. Применение этих элементов оказывается экономически выгодным даже с учетом меньшей эффективности преобразования. В то же время, повышая эффективность, можно уменьшить не только себестоимость электроэнергии, но и уменьшить габариты батарей.
В многослойных элементах каждый слой улавливает свет определенного участка спектра, повышая КПД элемента. Сложность создания таких элементов вызвана необходимостью точно задать характеристики каждого слоя, так что большинство современных тонкопленочных элементов — однослойные или двухслойные.
На различные аспекты разработки Mitsubishi Electric подано 118 заявок на патенты в Японии и 16 международных заявок.
Источник: Mitsubishi Electric