Перовскитные солнечные батареи научились работать эффективнее и дольше

Фото: Adobe Stock. Перовскитные солнечные батареи

Исследователи из Гонконгского университета науки и технологий разработали новый метод обработки, который позволяет значительно повысить эффективность и долговечность перовскитных солнечных элементов.

Этот метод основан на определении ключевых параметров, влияющих на производительность и срок службы материалов нового поколения — галогенидных перовскитов.

Одним из важных этапов разработки стало изучение различных способов пассивации — химического процесса, который позволяет уменьшить количество дефектов в материалах. Исследователи сосредоточились на использовании семейства молекул «амино-силанов» для пассивации перовскитных солнечных элементов.

Впервые команда продемонстрировала, как различные типы аминов могут улучшить качество поверхности перовскитных плёнок, где обычно образуется много дефектов. Они определили молекулы, которые существенно увеличивают квантовый выход фотолюминесценции, что свидетельствует о меньшем количестве дефектов и лучшем качестве материала.

В экспериментах с солнечными элементами среднего и большого размера удалось достичь низких потерь фотонапряжения в широком диапазоне запрещённых зон. Эти устройства достигли высоких значений напряжения холостого хода — более 90% от теоретического предела.

Что ещё более важно, исследование продемонстрировало замечательную операционную стабильность элементов, обработанных амино-силаном, в соответствии со стандартизированной процедурой тестирования ISOS-L-3. После примерно 1500 часов старения эффективность в точке максимальной мощности и эффективность преобразования энергии оставались на высоком уровне.

Разработанный метод обработки не только повышает эффективность и долговечность перовскитных солнечных элементов, но и совместим с промышленным масштабным производством. Это открывает широкие перспективы для применения данной технологии в производстве солнечных батарей нового поколения.

Рекомендуем прочесть: Российские учёные повысили эффективность перовскитных солнечных батарей