Японская Toshiba Corporation 22 декабря объявила о разработке нового поколения прозрачных солнечных батарей на основе оксида меди (Cu2O), в которых удалось повысить эффективность преобразования энергии до 8,4%, что является рекордом для этого типа аккумуляторов. При расположении такой ячейки над кремниевой (тандемная ячейка Cu2O-Si) общая эффективность модуля достигает 27,4%. Прежний рекорд для любого типа кремниевых элементов — 26,7%.
Toshiba провела тесты по методике Организации по развитию новой энергетики и промышленных технологий Японии (NEDO) и пришла к выводу: если разместить такие фотоэлектрические преобразователи на крыше и капоте электромобиля, то за день можно увеличить запас хода на 35 км. Поскольку средний ежедневный пробег городского авто составляет 15-20 км, то «электрички» с такими солнечными батареями в теории можно будет не заряжать от розетки.
Японская компания не первой начала разработку тандемных ячеек, в которых над обычным кремниевым элементом установлен дополнительный прозрачный слой с фотоэлектрическими преобразователями. Более того, при использовании арсенида галлия (GaAs) инженерам удавалось достичь общей эффективности в районе 30%. Но проблема заключалась в том, что батареи на основе GaAs оказались очень дорогими: их цена в сотни и даже тысячи раз выше, чем у простых кремниевых элементов. Из-за этого их использование в серийных электромобилях не имеет перспектив.
В 2019 году Toshiba разработала первую солнечную батарею на основе Cu2O. Тогда общий КПД «бутерброда» (прозрачной верхней ячейки и обычной нижней) составлял 23,8%. За два года разработчикам удалось повысить эффективность до 27,4%.
Toshiba продолжит разработку батарей на основе оксида меди и одновременно с этим начнет подготовку к их серийному производству. Компания намерена запустить новую технологию в коммерческую эксплуатацию к 2030 году, к этому же сроку повысив КПД до 30%. В таком случае установленные на крыше и капоте фотоэлектрические модули общей площадью 3,33 кв. м обеспечат до 39-40 км пробега за один день под солнцем.
