Сравнительный анализ традиционных и тандемных фотоэлектрических преобразователей: физические принципы, эффективность и перспективы развития

Ахмеджонов , Нодирбек

Innovations in Science and Technologies · 2026-yil

Annotatsiya

В настоящей статье представлен комплексный, детализированный сравнительный анализ традиционных однопереходных солнечных элементов на основе кристаллического кремния (c-Si) и высокоэффективных многопереходных (тандемных) фотоэлектрических структур, с особым акцентом на монолитные перовскит-кремниевые архитектуры (2T конфигурации). В условиях, когда доминирующая на рынке кремниевая технология вплотную приблизилась к своему фундаментальному термодинамическому пределу Шоккли-Квиссера (максимум ~29.4% для стандартного спектра AM1.5G), тандемные элементы рассматриваются как безальтернативный драйвер следующего технологического уклада в возобновляемой энергетике. Подробно освещены физические механизмы работы тандемных структур: способность широкозонного перовскита эффективно поглощать высокоэнергетические фотоны с генерацией высокого напряжения (Voc), что позволяет радикально минимизировать потери на термализацию горячих носителей заряда, в то время как нижний кремниевый каскад утилизирует прошедшее длинноволновое излучение. В работе проведено всестороннее сопоставление технологий по ключевым физико технологическим параметрам: термодинамической эффективности (лабораторные рекорды >33.9% у тандемов против 26.8% у монокремния), температурным коэффициентам, деградационной стабильности и сложности промышленного производства. Выявлены и систематизированы критические барьеры на пути к массовой коммерциализации тандемных модулей, включая ионную миграцию галогенидов, проблемы инкапсуляции, токсичность свинца и трудности прецизионного масштабирования однородных пленок на текстурированных пластинах большой площади (форматы M10/G12). На основе анализа сформулированы научно обоснованные прогнозы по преодолению данных барьеров и экспоненциальному снижению нормированной стоимости электроэнергии (LCOE) в перспективе до 2035 года, что сыграет решающую роль в достижении глобальных целей углеродной нейтральности.

Maqola ma’lumotlari
MualliflarАхмеджонов , Нодирбек
JurnalInnovations in Science and Technologies
NashriyotТошкент давлат иқтисодиёт университети
ISSN3030-3451
Nashr sanasi2026-04-20
Jild3
Son4
Betlar32-39
TilRus
Ilmiy sohaIqtisodiyot
Indeksga qo‘shilgan2026-08-26

Maqolaning asl sahifasi

Kalit so‘zlar

фотовольтаика, предел Шоккли-Квиссера, тандемные солнечные элементы, галогенидный перовскит, кристаллический кремний, термализация носителей заряда, рекомбинация Шокли-Рида-Холла, токовое согласование, LCOE.

Ilmiy soha

Iqtisodiyot

Iqtibos keltirish

APAАхмеджонов , Нодирбек (2026). СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И ТАНДЕМНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ: ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ. Innovations in Science and Technologies, 3(4), 32-39. https://innoist.uz/index.php/ist/article/view/1539
GOST (OAK)Ахмеджонов , Нодирбек СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И ТАНДЕМНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ: ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ // Innovations in Science and Technologies. – 2026. – T. 3, № 4. – С. 32-39.
MLAАхмеджонов , Нодирбек. “СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И ТАНДЕМНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ: ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ.” Innovations in Science and Technologies, 3(4), 32-39, 2026. https://innoist.uz/index.php/ist/article/view/1539
ChicagoАхмеджонов , Нодирбек. “СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И ТАНДЕМНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ: ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ.” Innovations in Science and Technologies, 3(4), 32-39 (2026). https://innoist.uz/index.php/ist/article/view/1539
HarvardАхмеджонов , Нодирбек (2026) ‘СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И ТАНДЕМНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ: ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ’, Innovations in Science and Technologies, 3(4), 32-39. https://innoist.uz/index.php/ist/article/view/1539
BibTeX
@article{article2026,
  title = {СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ И ТАНДЕМНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ: ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ},
  author = {Ахмеджонов , Нодирбек},
  journal = {Innovations in Science and Technologies},
  year = {2026},
  volume = {3},
  number = {4},
  pages = {32-39},
  url = {https://innoist.uz/index.php/ist/article/view/1539}
}

Boshqa maqola uchun iqtibos tayyorlash

Innovations in Science and Technologies jurnalidan boshqa maqolalar

Innovations in Science and Technologies — barcha maqolalar · 2026-yil arxivi

Iqtisodiyot sohasidagi boshqa maqolalar

Iqtisodiyot sohasidagi OAK jurnallari