Ученые представили новую методику, которая может упростить разработку прочных и эффективных перовскитных солнечных элементов, альтернативы кремниевым солнечным панелям. Новые материалы следующего поколения обещают более доступные и экологически чистые решения, но до сих пор существовали проблемы с их прочностью в реальных условиях. Метод, описанный группой международных ученых в журнале Nature Energy, позволяет создавать более надежные перовскитные солнечные элементы, способные достичь высокой эффективности в 21,59%.
Перовскиты представляют собой многообещающую солнечную технологию, так как их производство менее энергозатратное, чем традиционных кремниевых материалов. Однако они содержат органические компоненты, которые чувствительны к влаге и теплу, и подвержены воздействию окружающей среды, что может привести к снижению производительности. Исследователи предложили решение, перейдя от гибридных органо-неорганических материалов к полностью неорганическим перовскитам, таким как йодид цезия и свинца. Однако этот материал имеет несколько фаз с различной кристаллической структурой, которые могут влиять на производительность.
Ученые объединили два фотоактивных полиморфа йодида цезия и свинца, чтобы создать фазовый гетеропереход, который предотвращает переход в нефотоактивную фазу, повышая стабильность и эффективность солнечных элементов. Это позволяет лучше адаптировать устройства для поглощения солнечной энергии и более эффективного преобразования ее в электричество. Ученые также разработали метод двойного осаждения, который позволил создать устройства с эффективностью преобразования энергии более 21%. Эти исследования открывают путь к более высокой эффективности перовскитных солнечных элементов и их возможной коммерциализации в будущем.
