Білярний окис олова підвищує ефективність і стабільність перовскітних сонячних елементів з заднім контактом

Як двошарова структура з оксиду олова може покращити ефективність перовскітних сонячних елементів з заднім контактом

У світі, де енергія стає все більшою цінністю, перовскітні сонячні елементи з заднім контактом набувають популярності завдяки своїй здатності до ефективного збору сонячної енергії. Дослідники з Південної Кореї, очолювані доцентом Мін Кімом з Університету Сеула, зробили вагомий крок вперед у вирішенні ключових проблем інтерфейсних втрат цих елементів.

Задній контакт: ефективність без втрат

Традиційні перовскітні сонячні елементи мають слабкі місця в передніх контактах, де світло повинно проходити через кілька шарів, що призводить до значних оптичних втрат. Проте архітектура з заднім контактом дозволяє світлу відразу потрапляти на поглинач перовскіту, підвищуючи збір зарядів та ефективність енергії. Це зменшує оптичні втрати, дозволяючи електронам і діркам швидше доходити до транспортних шарів, однак, може виникнути проблема зі збільшеною рекомбінацією заряджених частинок.

Іновація: двошарова структура з оксиду олова

Команда корейських вчених розробила інноваційний підхід до вирішення цієї проблеми. Вони створили двошарову електронну транспортну структуру з оксиду олова, яка покращує інтерфейс та електронні властивості між перовскітом і електронним транспортним шаром (ETL). Спінове нанесення, використане для цього процесу, ефективно зібрало наночастинки SnO2 та сол-гель SnO2, поліпшуючи контакти та підвищуючи ефективність.

Стимул до оптимізації: результати дослідження

Дослідження показало, що пристрій, виконаний за новою технологією, досяг максимального фототоку у 33,67 пік оампер, перевершуючи рішення з сол-гель SnO2 та колоїдним SnO2, які мали 26,69 і 14,65 пік оампер відповідно. Ефективність перетворення енергії досягла 4,52 відсотка, демонструючи високу стабільність та зменшену рекомбінацію зарядів.

Майбутні можливості застосування

Перспективи використання цих сонячних елементів надзвичайно привабливі. Вони можуть застосовуватися як у сфері розробки гнучких пристроїв, так і для великих сонячних панелей завдяки своїй ефективності і стабільності. Крім того, масштабуємість дизайну дозволяє впровадження технології у різноманітних областях.

У підсумку, інновації в технології перовскітних сонячних елементів забезпечують потужний стимул до розвитку альтернативної енергетики, відкриваючи шлях до більш ефективних та стійких джерел енергії.