Світлочутливі молекули підвищують довговічність перовскітних сонячних елементів
Новий етап у розвитку перовскітових сонячних елементів: підвищення ефективності та стійкості
Команда з Університету Штутгарта разом із міжнародними партнерами представила прорив у сфері перовскітних сонячних елементів. Завдяки новому дизайну матеріалу, підвищено як ефективність, так і екологічну стійкість цих елементів. Розробку описано в журналі Nature Energy у статті під назвою “Photoswitchable isomers to improve grain boundary resilience and perovskite solar cells stability under light cycling”.
Перовскітові сонячні елементи вважаються перспективною альтернативою традиційним кремнієвим пристроям через їхню високу ефективність та відносну простоту виробництва. Професор Міхаель Заліба, керівник проекту, зазначив, що нещодавні дослідження досягли значних успіхів у захисті цих елементів від впливу світла, тепла, вологи та механічного стресу.
В основі нового дослідження лежать трійні катіонні перовскіти, які складаються з комбінації метиламонію, формамідінію та цезію. Ці перовскіти здобули визнання як “золотий стандарт” у своїй галузі завдяки високій ефективності та тривалій стабільності. Команда дослідників застосувала спеціалізовані світлочутливі молекули для усунення вразливості в структурі гранул перовскітного шару. Ці молекули змінюють форму під впливом світла, виконуючи роль буфера, що поглинає механічне напруження, яке виникає під час роботи.
У проведених експериментах модифіковані перовскітові елементи показали вражаючу стійкість. Більше 95% початкової продуктивності збереглося навіть після впливу екстремальних умов. Ефективність сягнула 27% після двох годин дії ультрафіолетового випромінювання при температурі 65°C. Крім того, елементи витримали 600 циклів температурних змін від -40°C до +85°C.
Результати цього дослідження демонструють, що новий матеріал значно підвищує стабільність і тривалість експлуатації перовскітових сонячних елементів, не жертвуючи їхньою ефективністю. Цей прорив відкриває нові можливості для їхньої комерціалізації та розвитку альтернативної енергетики.
