Висока ефективність і стабільність досягнуті в перовскітних елементах за допомогою похідних фулерену
Нові відкриття у покращенні перовськітових сонячних елементів в Китаї
Поновлювані джерела енергії вже давно привертають увагу науковців у всьому світі. Китайські дослідники зробили значний крок уперед у цій сфері, розробивши інноваційні рішення для підвищення ефективності та довговічності перовськітових сонячних елементів. Нові 56π-електронні деривати фуллерену, які отримали назви як C60-TFB та C60-TFP, стали ключем до цих досягнень. Вони використовуються як електронні транспортні шари, забезпечуючи ефективну роботу сонячних елементів і зменшуючи їхні дефекти.
Інновації в деталях
Дослідницька команда застосувала підхід 1,4-несиметричної аддикції для синтезу C60-TFB та C60-TFP, завдяки чому молекули оснащені великими терт-бутильними, індольними та азаіндольними групами. Це дозволяє запобігати димеризації під впливом світла, зберігаючи надійний зв’язок із перовськітовим шаром. Таким чином, нові транспортні шари працюють як потужний бар’єр, що зупиняє міграцію йодидних іонів та атомів срібла.
Ефективніші та стабільніші пристрої
В ході тестування нові пристрої з електронним транспортним шаром C60-TFP показали вражаючу ефективність. Ефективність перетворення потужності зросла до 25,93%, що значно вища за 24,08%, досягнуту з використанням традиційних PCBM. Більш того, під час 1000-годинного періоду безперервного освітлення при температурі 55°C, нові сонячні елементи змогли зберегти 81,9% своєї початкової ефективності. У порівнянні, пристрої на базі PCBM утримали лише 62,9%, що підкреслює переваги нових розробок у сфері стабільності.
Перспективи майбутніх досліджень
Професор Шанфенг Ян, будучи сильно натхненним цими досягненнями, зауважив, що ці відкриття припадають на 40-річчя відкриття фуллерену. Він висловив упевненість у тому, що в майбутньому буде створено ще більше матеріалів на основі фуллеренів, які сприятимуть підвищенню ефективності перовськітових сонячних елементів. Це означає, що розвиток технологій альтернативної енергетики тримає курс на суттєве покращення якості життя та охорони навколишнього середовища.
