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
Nashr sanasi2026-04-20
Jild3
Son4
Betlar32-39
TilIngliz

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

Innovations in Science and Technologies jurnalidan boshqa maqolalar

Innovations in Science and Technologies — barcha maqolalar