Эффективность 95% после 1100 часов: в Китае создали солнечный элемент с КПД 26,39%

Исследователи из Университета Хуацяо в Китае создали перовскитный солнечный элемент с коэффициентом полезного действия (КПД) 26,39%, который сохраняет 95,4% своей первоначальной эффективности после 1100 часов работы. Об этом пишет pv magazine.

Как отмечают в издании, ключевой причиной нестабильности перовскитных солнечных элементов является миграция ионов. Чтобы решить эту проблему, ученые использовали селективный по отношению к дыркам промежуточный слой, препятствующий диффузии ионов.

"Проектирование внутренних барьеров, блокирующих диффузию ионов из слоя в слой, имеет решающее значение для улучшения срока службы перовскитных солнечных элементов", — отметили исследователи.

Промежуточный слой с селективным отверстием состоит из сверхтонкого полимерного материала, известного как PDTBT2T-FTBDT (D18). Ученые нанесли промежуточный слой методом центрифугирования горячего раствора хлорбензола (CB) D18 поверх перовскитной пленки, что, как сообщается, привело к образованию плотной мембраны.

Исследователи проверили эффективность промежуточного слоя и выявили, что он обеспечивает превосходную производительность по сравнению с часто используемыми полимерами P3HT и PTAA. Так, солнечный элемент площадью 0,12 см2 в условиях стандартного освещения показал эффективность преобразования энергии 26,39%, напряжение холостого хода 1,185 В, ток короткого замыкания 26,54 мА см−2 и коэффициент заполнения 83,92%. Кроме того, элемент также смог сохранить 95,4% своей первоначальной эффективности после 1100 часов. По словам ученых, в настоящее время это "самый стабильный" перовскитный солнечный элемент с высоким уровнем эффективности.

"Мы показали, что введение полимерного промежуточного слоя D18 может эффективно блокировать диффузию ионов между слоями внутри перовскитных солнечных элементов, сохраняя при этом высокоэффективный перенос дырок, что приводит к значительному повышению стабильности ячеек с сертифицированной эффективностью более 26%", — подчеркнули авторы исследования.

Также сообщалось, что ученые из Института Гельмгольца по возобновляемой энергии в Эрлангене-Нюрнберге обнаружили новые органические молекулы, которые можно использовать для повышения эффективности перовскитных солнечных элементов.