Группа ученых из Университета Корё, Толидского университета и Сеульского национального университета представила новую конструкцию перовскитного солнечного элемента, которая может приблизить технологию к массовому применению.
Перовскиты давно считаются одной из самых перспективных альтернатив кремниевым солнечным батареям. Они дешевле в производстве, способны обеспечивать высокую эффективность и потенциально подходят для гибких и легких панелей. Однако главной проблемой технологии оставалась нестабильность: такие элементы быстро деградировали и плохо переносили длительную эксплуатацию.
Исследователи решили проблему с помощью особой комбинации двухмерных и трехмерных галогенидных перовскитов. Команда обнаружила, что даже простой контакт между слоями материалов способен менять свойства кристаллической структуры и улучшать ее стабильность.
Во время экспериментов ученые использовали перовскит FAPbI₃ — материал, который обычно страдает от дефектов кристаллизации. После обработки структура пленок стала значительно ближе к идеальной, а количество дефектов заметно сократилось. Именно эти дефекты обычно приводят к потере эффективности и деградации солнечных элементов.
В результате новый перовскитный солнечный элемент достиг эффективности 26,25%, что уже приближается к лучшим современным решениям на рынке. При этом батарея проработала более 24 000 часов в ускоренных лабораторных испытаниях, продемонстрировав необычно высокую долговечность для перовскитных технологий.
Исследователи отмечают, что разработанный метод хорошо подходит для масштабирования и может использоваться при создании более крупных солнечных панелей. Сейчас команда уже работает над следующей стадией — тандемными солнечными элементами, которые смогут объединять несколько типов перовскитов для еще более высокой эффективности.
