Біслойний окис олова підвищує ефективність та стабільність перовскітних сонячних елементів з заднім контактом

Інновації в перовскітних сонячних елементах: південнокорейський прорив

Сучасний світ усе більше зосереджується на енергозбереженні та впровадженні технологій, які можуть зробити планету більш екологічною. І тут на сцену виходять новітні дослідження з Південної Кореї, які роблять справжній прорив у галузі перовскітних сонячних елементів.

Дослідники з університетів Сеула та Чонбук розробили унікальний двошаровий електронний транспортний шар на основі оксиду олова. Така інноваційна технологія значно підвищує ефективність та стабільність роботи сонячних елементів із заднім контактом, вирішуючи при цьому ключові проблеми, пов’язані з міжфазовими втратами.

Переваги задньоконтактних сонячних елементів

Задньоконтактні сонячні елементи, у своїй конструкції розміщуючи перовскітний поглинач на верху пристрою, дозволяють світлу безпосередньо проникати до активного шару. Цей підхід зменшує оптичні втрати, сприяючи ефективнішому збору зарядів та підвищенню коефіцієнта перетворення потужності. Проте він також змушує носії зарядів долати більші відстані, що може призводити до зіткнення з міжфазовими дефектами та рекомбінації, знижуючи загальну ефективність.

Рішення від корейських дослідників

Щоб зменшити вищезгадані втрати, наукова команда на чолі з доцентом Міном Кімом та аспірантом Дохуном Беком створила двошаровий електронний транспортний шар з оксиду олова, використовуючи метод обертання (спін-кодування). Ця інноваційна структура включає шар наночасток SnO2 та сол-гель шар SnO2, що опрацьовує контактні властивості та підвищує електронні характеристики на інтерфейсі перовскіт – ЕТШ у задньоконтактних пристроях.

Отримані результати та перспективи

Випробування показали, що цей двошаровий електронний транспортний шар забезпечує фотострум в середньому 33.67 пікоампер, у порівнянні з 26.69 пікоампер для устрою з сол-гель SnO2 та 14.65 пікоампер для устрою з колоїдним SnO2. Унікальність цієї технології також простежується в найвищій досягнутій ефективності перетворення потужності, що становить 4.52 відсотки, з покращеною стабільністю в експлуатації через сильніше пригнічення рекомбінації зарядів.

Ця технологія BC-PSC відкриває величезні можливості для використання в різноманітних сферах, враховуючи гнучкі пристрої та великоформатні сонячні модулі. Їх висока ефективність, поліпшена стабільність і потенціал до масштабування роблять дані розробки важливим вкладом у світову боротьбу за екологічну стійкість та енергетичну