Физики из Swansea University и Abo Akademi University объявили о значительном прорыве в области тонкопленочных фотоэлектрических устройств, разработав новую аналитическую модель, которая пересматривает устоявшееся понимание работы солнечных элементов следующего поколения, сообщает Science Daily.
Почти восемь десятилетий принципы уравнения диода Шокли служили основой для объяснения тока, проходящего через солнечные элементы. Однако для тонкопленочных солнечных ячеек, изготовленных из гибких и доступных материалов, это понимание оказалось неполным из-за сложных механизмов внутренней работы устройства.
Исследование выявило критический баланс между сбором электроэнергии и минимизацией потерь от рекомбинации зарядов. Это открытие позволяет глубже понять, как тонкопленочные солнечные элементы достигают своей максимальной эффективности.
Основные находки исследования включают в себя новое уравнение диода, специально адаптированное для учета инжектированных носителей заряда, которые значительно влияют на рекомбинацию и, следовательно, на общую эффективность устройства. Предыдущие модели просто не охватывали всех аспектов работы тонкопленочных ячеек, особенно их взаимодействие с инжектированными зарядами.
Это открытие имеет потенциал для значительного улучшения дизайна и эффективности тонких солнечных элементов, а также для разработки новых фотодетекторов и других технологий, основанных на использовании фотоэлектрических принципов. Оно также может способствовать развитию методов машинного обучения для оптимизации производства и проектирования этих устройств, отмечая значительный прогресс в направлении устойчивых и эффективных солнечных технологий будущего.
