09.03.2025
Небольшая группа специалистов по оптике и солнечным батареям, а также инженеров-электриков из нескольких учреждений в Китае и одного во Франции обнаружила, что добавление пирродазола в перовскитовые плёнки из йодида формамидиния может повысить эффективность изготовленных из них солнечных батарей.
В своей статье, опубликованной в журнале Nature Communications, группа описывает процесс, который они использовали для поиска добавки, способ её добавления и то, насколько хорошо работал солнечный элемент с использованием модифицированных плёнок при тестировании.
За последние несколько лет кремниевые солнечные батареи стали стандартом. В последние годы цена и доступность кремния побудили исследователей искать другие материалы. Одним из таких перспективных материалов является минерал перовскит. На сегодняшний день его использование ограничено из-за проблем с деградацией и эффективностью. В рамках этого нового исследования научная группа работала над повышением его эффективности.
Работа, проделанная командой в рамках этого нового проекта, была сосредоточена на тонкой плёнке, используемой для создания перовскитовой солнечной батареи. Они смешали небольшое количество пирродазола с образцом перовскита йодида формамидиния, чтобы создать тонкую плёнку. Они сделали это, чтобы повысить её стабильность во время кристаллизации.
Они обнаружили, что это привело к образованию более прочных связей между PbI2 и водородом из-за присутствия йодида формамидиния. Это также привело к повышению однородности, о чём свидетельствует уменьшение коллоидной агрегации, что снизило общее количество дефектов. Уменьшение количества дефектов, как отмечает команда, снижает скорость деградации.
Затем команда разработчиков создала полноценный солнечный элемент, используя новые плёнки и ещё одну инновацию — покрытие с прорезями в условиях открытого воздуха. Такая инновация, по их мнению, открывает возможности для крупномасштабного производства их солнечных элементов, что может снизить затраты и сделать их более конкурентоспособными по сравнению с элементами на основе кремния.
Исследователи обнаружили, что добавка повышает эффективность. Их солнечные батареи показали пиковую эффективность 21,5% и сертифицированную эффективность 20,3%. Оба показателя являются одними из самых высоких, когда-либо достигнутых для перовскитовых солнечных батарей. Они также обнаружили, что батареи демонстрируют долгосрочную стабильность: после 1000 часов воздействия прямого света при влажности 65% их эффективность составила 94%. Они также отмечают, что результаты их тестирования были подтверждены Национальным институтом измерительных технологий и испытаний Китая.
Источник: Tech Xplore
