Перовскитный солнечный элемент установил рекорд эффективности

Исследователи Северо-Западного университета в Чикаго разработали перовскитный солнечный элемент с рекордным коэффициентом полезного действия. Независимая лаборатория NREL уже подтвердила его высочайшую эффективность и превосходство над аналогами.

Вместо того чтобы пытаться помочь элементу поглощать больше солнечного света, команда сосредоточилась на проблеме поддержания и удержания генерируемых электронов для повышения эффективности. Когда слой перовскита контактирует с электронтранспортным слоем клетки, электроны перемещаются от одного к другому, но также электрон может двигаться обратно наружу и заполнять или «рекомбинировать» отверстия в слое перовскита. Ранее учёные обнаружили, что молекула PDAI₂ (пропан-диаммониум-диодид) хорошо справляется с решением проблемы интерфейсной рекомбинации, поэтому они нашли молекулу, которая восстанавливала бы поверхностные дефекты и предотвращала рекомбинацию электронов с ними. Ей оказалась сера, которая в данном случае может заменять углеродные группы.

Этот подход привёл к пятикратному увеличению срока службы солнечных элементов и позволил достигнуть коэффициента энергетического преобразования 25,1% при 65 градусах Цельсия в течение более двух тысяч часов. Предыдущий рекорд КПД — 24,09%.