Прорыв в солнечной энергетике может почти вдвое повысить эффективность современных панелей07.11.2026 19:45

Исследователи из Института фотонных наук (ICFO) нашли новый способ проектирования солнечных панелей, который позволяет значительно повысить их энергоэффективность. Примечательно, что если прежние исследования были сосредоточены на сокращении потерь солнечной энергии в виде тепла, то работа ICFO направлена на другой ограничивающий фактор — больцмановские потери, то есть энергию, теряемую со светом, который излучают сами солнечные панели.

Разумеется, новое исследование не означает, что уже завтра вы сможете пойти и купить более мощную солнечную панель, но с учетом растущей популярности балконных солнечных панелей с подключением к розетке в США улучшение базовых принципов может принести большую пользу. Если удастся поднять эффективность панелей с нынешнего теоретического предела в 33,16% (известного как предел Шокли — Квайссера) примерно до 43%, которые, по заявлению ICFO, позволит достичь новый метод, это может дать ощутимый эффект и для потребительских солнечных панелей, КПД которых обычно составляет 20–23%. К тому же это далеко не единственный недавний прорыв в солнечных технологиях в 2026 году: в июле китайская компания LONGi представила солнечный элемент с эффективностью 35,5% и заявила, что используемый в нем фотоэлемент теоретически также способен достичь 43%.

Если говорить совсем просто, солнечные панели содержат полупроводниковый материал — чаще всего кристаллический кремний, — который под действием солнечного света высвобождает электроны, создавая электрический ток. К сожалению, часть солнечной энергии превращается в тепло или переизлучается в виде света. Ученые изучили несколько способов сократить тепловые потери, в том числе замену полупроводника в панели, но со световой составляющей уравнения справиться до сих пор было сложнее.

В статье, опубликованной в журнале Energy & Environmental Science, исследователи ICFO попытались решить проблему, устранив «несоответствие между узким конусом поглощения солнечного света и более широким конусом излучения» солнечных панелей. За основу они взяли органический солнечный элемент, а не кремниевый, который используется в большинстве панелей. Заменив передний электрод элемента из оксида индия-олова на тонкий серебряный и превратив элемент в оптический резонатор, они создали элемент, который по-прежнему пропускает солнечный свет, но излучает меньше света под широкими углами. Это повысило эффективность их солнечного элемента примерно на 0,85% — скромный прирост в масштабах всей картины, но он доказывает, что в конечном счете эффективность можно поднять выше теоретического предела.

«Если сузить конус излучения так, чтобы он точнее соответствовал конусу поглощения падающего солнечного света, —, а именно это наша работа и демонстрирует экспериментально, — солнечные элементы в принципе смогут приблизиться к эффективности около 43%», — заявил в пресс-релизе IFCO первый автор исследования доктор Франсиско Бернал Тешка. И что приятно для всех, кто когда-нибудь захочет установить собственные солнечные панели, лежащий в основе принцип должен быть применим ко всем видам фотоэлементов, а не только к передовым материалам, доступным в лабораторных условиях.