Рекорд для тришарових перовскітів: Китай створив елемент з ефективністю 30,1%

Учені Нанкінського університету разом з колегами розробили інноваційну технологію виробництва, яка дозволила подолати ключові обмеження у створенні монолітних тришарових перовскітних сонячних елементів. Головна проблема полягала в отриманні ефективних перовскітних плівок з надширокою забороненою зоною (UWBG) 2,0 еВ, збагачених бромом. Раніше високий вміст брому призводив до нерівномірного висихання та кристалізації, створюючи дефекти у структурі плівки.

Для вирішення цієї проблеми дослідники застосували подвійну технологію обробки. Вона включає збалансовану обробку розчинником для вирівнювання верхнього шару та додавання хлориду олеїламонію, що забезпечує одночасну кристалізацію компонентів з бромом та йодом. Цей підхід запобіг передчасному затвердінню поверхні та дозволив створити гладку, структурно однорідну плівку по всій товщині.

Завдяки цій розробці було створено тришаровий перовскітний сонячний елемент із зафіксованою ефективністю перетворення енергії на рівні 30,1%. Незалежна сертифікація підтвердила ефективність 29,3%. Конструкція включає три світлопоглинальні шари з різною шириною забороненої зони (2,0 еВ, 1,60 еВ та 1,22 еВ) для оптимального поглинання різних частин сонячного спектра.

Окрім високої ефективності, елемент продемонстрував значну стабільність. Після 569 годин безперервної роботи на максимальній потужності в умовах імітованого сонячного випромінювання пристрій зберіг понад 90% початкової ефективності. Це свідчить про його довговічність та потенціал для комерційного застосування.

Що це означає: Цей прорив у перовскітній технології може прискорити розвиток сонячної енергетики, пропонуючи перспективну альтернативу традиційним кремнієвим панелям. Потенціал для створення надлегких та гнучких сонячних модулів відкриває можливості для застосування на комерційних дахах, у носимій електроніці, а також у космічних місіях, де вага та гнучкість матеріалів є критично важливими.