Продуктивність деградації перовскітних сонячних елементів вирішена

Перовскітові сонячні батареї обіцяють підвищити ефективність перетворення фотоелектричних установок, але вони страждають від одного з найбільших недоліків - їх продуктивність погіршується з плином часу при впливі сонячного світла. Команда вчених з США, Китаю і Південної Кореї написала в останньому номері «Nature», що вони провели просту обробку на поверхні перовскітних сонячних батарей, вирішили проблему деградації, розчистили шлях для застосування тонкоплівкової технології сонячних елементів. Найбільша перешкода.

Перовскіти - це група матеріалів, які мають таке ж атомне розташування (кристалічна структура), що і мінеральні оксиди перовскіту. Металогалогенні перовскіти, один з «членів сім'ї», готуються до їх потенційного застосування в області високоефективних і енергозберігаючих тонкоплівкових сонячних елементів. увага. Перовскітні сонячні батареї набагато дешевше у виробництві, ніж сонячні батареї на основі кремнію, але у них є один з найбільших недоліків – їх продуктивність погіршується при впливі світла протягом тривалого часу. Якщо цю проблему вдасться правильно вирішити, це допоможе сонячним технологіям. "Прилітайте в будинки простих людей".

Ян Ян, керівник останніх досліджень і професор матеріалознавства та інженерії в Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі, пояснив, що для дефектів сонячних елементів загальний метод лікування, який в даний час використовується вченими, полягає в відкладенні шару органічних іонів на поверхню, щоб зробити поверхню негативно зарядженою. Хоча ця обробка була розроблена для підвищення енергоефективності перовскітних сонячних елементів, вона також дозволила занадто багато електронів накопичуватися на поверхні клітини. Це дестабілізує впорядковане розташування атомів, роблячи перовскітні сонячні батареї все менш ефективними з плином часу, в кінцевому підсумку роблячи їх некомерційними.

У світлі цього відкриття команда знайшла спосіб вирішити деградацію батареї, поєднуючи позитивно заряджені іони з негативно зарядженими іонами на поверхні, що зробило поверхневі електрони більш нейтральними і стабільними.

Команда перевірила довговічність оброблених сонячних батарей в умовах, які прискорюють старіння клітин, і в умовах, які імітують всепогодне сонячне світло. Результати показали, що клітини підтримували 87% своєї початкової ефективності перетворення фотоелектричних пристроїв протягом більш ніж 2000 годин. На відміну від цього, в тих же умовах і за той же час продуктивність необроблених сонячних батарей знизилася до 65%.

"Наші перовскітні сонячні батареї є одними з найбільш стабільних за ефективністю, про які повідомлялося на сьогоднішній день, і наше останнє дослідження закладає основу для комерціалізації та широкого впровадження технології перовскітних сонячних елементів", - сказали дослідники. На основі подальшого розвитку та вдосконалення цієї технології ми можемо спроектувати більш стабільні перовскітні сонячні елементи».