Революційний матеріал значно поліпшив сонячний панелі: міняти довго не доведеться

Вчені з Китаю та Швеції створили двошаровий матеріал для перовскітних сонячних елементів, які добре витримують екстремальні температури. Вони детально описали дослідження в статті, опублікованій у журналі Nature.

Перовскітні елементи обіцяють кращу ефективність перетворення енергії, ніж традиційні кремнієві, проте поки що погано витримують вплив довкілля, наприклад, палюче сонце або сильний вітер. У таких умовах панелі швидко деградують і втрачають свою продуктивність.

Самоорганізовані моношари із селективними отворами (SAM) дали змогу домогтися прогресу в продуктивності перовскітних сонячних елементів, однак вони можуть поставити під загрозу температурну стабільність через десорбцію (процес видалення речовини) і слабкий міжфазний контакт.

Фахівці Сіаньського університету Цзяотун і Уппсальського університету розв'язали цю проблему, створивши подвійний шар, що самоорганізувався, шляхом ковалентного з'єднання моношару фосфонової кислоти з шаром трифеніламіну. Одержаний матеріал успішно витримав 200 годин за температури до 100 градусів Цельсія.

Тим часом верхній шар добре контактує з перовскітами, адгезія (зчеплення поверхонь) виявилася в 1,7 раза кращою, як порівняти з SAM. Ефективність перетворення енергії збільшилася на 2% і перевищила 26%.

"Пристрої-чемпіони продемонстрували втрату ефективності менше ніж 4% і 3% після 2000 годин впливу вологого тепла (85 °C і відносної вологості 85%) і понад 1200 теплових циклів від -40 °C до 85 °C", — заявили дослідники.

Раніше писали, що вчені поліпшили перовскітні панелі за допомогою органічних молекул. Штучний інтелект провів моделювання, скоротивши кількість тестів. У підсумку ефективність підвищилася до 26,2%.