Новый прорыв подталкивает перовскитный элемент к большей стабильности и эффективности

Исследователи из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США (DOE) совершили технологический прорыв и сконструировали солнечный элемент, обладающий двойными преимуществами: высокой эффективностью и высокой стабильностью.

Работа была проделана в сотрудничестве с учеными из Университета Толедо, Университета Колорадо-Боулдер и Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Уникальная архитектурная конструкция позволила исследователям зафиксировать стабилизированную эффективность в 24% при освещении одним солнцем, что делает ее самой высокой. Высокоэффективный элемент также сохранил 87% своей первоначальной эффективности после 2400 часов работы при температуре 55°C.

Статья «Поверхностная реакция для эффективных и стабильных инвертированных перовскитных солнечных элементов» опубликована в журнале Nature. Авторами из NREL являются Ци Цзян, Цзиньхуэй Тонг, Росс Кернер, Шон Данфилд, Чуаньсяо Сяо, Ребекка Шейдт, Дариус Кучяускас, Мэтью Хаутцингер, Роберт Тирават, Мэтью Бирд, Джозеф Берри, Брайон Ларсон и Кай Чжу.

Перовскит, который относится к кристаллической структуре, появился в последнее десятилетие как впечатляющее средство для эффективного улавливания солнечного света и преобразования его в электричество. Исследования перовскитных солнечных элементов были в значительной степени сосредоточены на повышении их стабильности.

«Некоторые люди могут продемонстрировать перовскиты с высокой стабильностью, но эффективность ниже», - сказал Чжу, старший научный сотрудник Центра химии и нанонауки NREL. «Вы должны обладать высокой эффективностью и высокой стабильностью одновременно. Это непросто».

Исследователи использовали перевернутую архитектуру, которая на сегодняшний день показала самую высокую эффективность. Кроме того, перевернутая архитектура перовскита известна своей высокой стабильностью и интеграцией в тандемные солнечные элементы.

Команда, возглавляемая NREL, также добавила новую молекулу, 3-(аминометил) пиридин (3-APy), на поверхность перовскита. Молекула смешалась с формамидинием внутри перовскита, создавая электрическое поле на поверхности слоя перовскита.

«Это неожиданно дало нам огромный толчок не только к эффективности, но и к стабильности», - сказал Чжу.

0 комментариев