Інженерні ліганди забезпечують довговічні високоефективні сонячні елементи на базі перовскиту

Новий прорив у створенні стабільних перовскітних сонячних батарей

Вибуховий розвиток альтернативних джерел енергії завжди супроводжується цікавими новинами, і перовскітні сонячні батареї не є винятком. Останнім часом вчені представили інноваційний метод виготовлення цих батарей, що зберігає їх високу ефективність та значно покращує стабільність.

Перовскітні напівпровідники вже давно розглядаються як перспективні кандидати для наступного покоління сонячних панелей. Їх можна виготовляти при низьких температурах, перетворюючи на легкі та потенційно гнучкі пристрої. Це може значно зменшити витрати виробництва в порівнянні зі звичайними силіконовими панелями. Проте, збільшення терміну служби перовскітних батарей є важливим завданням для вчених.

Дослідники з Університету Манчестера під керівництвом професора Томаса Антопулоса зуміли вирішити цю проблему. Їхня робота показала, що уважне проектування поверхневої хімії дозволяє значно поліпшити стабільність пристроїв, не втрачаючи ефективності. Використовуючи ультратонкі MOL-аквізиторні шари та спеціально розроблені амідинні ліганди, вчені створили нову архітектуру, яка забезпечує високий рівень організації на межі тривимірних матеріалів.

Ці досягнення дозволяють створювати гладке, суцільне і надійне захисне покриття, що запобігає утворенню мікродефектів та місць розкладу. Вдосконалена структурна організація та пасивація дефектів сприяють вільному руху зарядів і захищають внутрішні компоненти від термічних та фотохімічних ушкоджень.

Завдяки цьому, була виконана виготовлення інвертованих перовскітних сонячних батарей з коефіцієнтом перетворення потужності 25,4%. Цей показник ставить їх серед найефективніших пристроїв цієї архітектури. Батареї зберегли 95% своєї початкової ефективності після 1 100 годин безперервної експлуатації при умовах, що імітують реальну польову експлуатацію.

Як підкреслив професор Антопулос, цей прорив у стабільності може кардинально вплинути на комерційне застосування перовскітних сонячних технологій. Хоча сучасні перовскітні пристрої вже можливо порівнювати з традиційними кремнієвими панелями за потужністю, довгострокова надійність залишалася важливим викликом. Зараз, завдяки новій архітектурі, цей виклик можна подолати.