Апгрейд перовскитных солнечных элементов

Ученые из Университета Райс считают, что они преодолели серьезное препятствие, мешающее использованию солнечных батарей на основе перовскита для широкого применения.

Благодаря правильному использованию элемента индия для замещения части свинца в перовските, материаловед Джун Лу и его коллеги говорят, что они способны убрать дефекты в солнечных элементах на основе иодида свинеццезия, которые влияют на ширину запрещенной зоны соединения, критическое свойство  эффективности солнечного элемента.

Эффективный перовскитный солнечный элемент

Дополнительным преимуществом является то, что вновь изготовленные в лаборатории элементы могут быть изготовлены на открытом воздухе и работать в течение нескольких месяцев, а не дней, при этом эффективность преобразования в солнечную энергию составляет более 12%.

Перовскиты - это кристаллы с кубовидными решетками, которые, как известно, являются эффективными сборщиками света, но материалы подвержены воздействию света, влажности и тепла.

«С нашей точки зрения, это что-то новое, и я думаю, что это важный прорыв», - сказал Лу. «Элементы отличаются от традиционных перовскитов, о которых люди говорят в течение 10 лет, - неорганических и органических гибридов, которые дают вам самую высокую эффективность, зафиксированную на сегодняшний день, равную 25%. Но проблема с этим типом материала - его нестабильность».

«Инженеры разрабатывают защитные слои для этих ценных и чувствительных материалов от окружающей среды», - сказал Лу. «Но трудно разобраться с самими нестабильными материалами. Вот почему мы решили сделать что-то другое».

Ведущий автор исследования Цзя Лян и его команда создали и протестировали солнечные элементы на основе перовскита из неорганического цезия, свинца и йодида, которые быстро разрушаются из-за дефектов. Но они добавили бром и индий, таким образом исследователи смогли устранить дефекты в материале, подняв КПД выше 12% и напряжение до 1,2 В.

В качестве бонуса материал оказался исключительно стабильным. Элементы работали в условиях окружающей среды, выдерживая высокую влажность Хьюстона, и  оставались стабильными на воздухе более двух месяцев, что намного лучше, чем несколько дней, в течение которых работали простые элементы из иодида свинеццезия.

«Максимальная эффективность этого материала может составлять около 20%, и если мы сможем этого добиться, он может стать коммерческим продуктом», - сказал Лян. «Он имеет преимущества перед солнечными элементами на основе кремния, потому что синтез очень дешев, он основан на простых решениях и легко масштабируется. По сути, вы просто наносите его на подложку, позволяете ему высохнуть, и у вас есть ваш солнечный элемент». опубликовано econet.ru по материалам nanowerk.com

Подписывайтесь на наш youtube канал!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet