Дослідники з Національного університету Сінгапуру (NUS) представили новий метод, що підвищує довговічність перовскітно-кремнієвих тандемних сонячних елементів. Нова технологія дозволяє сонячним панелям зберігати понад 96% своєї початкової продуктивності після 1200 годин безперервної роботи при температурі 65°C. Про це йдеться в пресрелізі на офіційному сайті NUS.
Раніше дослідники пояснювали втрату продуктивності сонячних панелей особливостями перовскітного матеріалу. Однак команда NUS виявила, що справжньою причиною є надтонкий контактний шар, що з’єднує перовскіт з кремнієм.
Яка причина втрати продуктивності сонячних панелей?
Як пояснюють вчені, хоча сам перовскіт залишався стабільним, тонкий шар “переносу дірок”, який допомагає переміщувати електричний заряд між шарами, руйнується. Таким чином, цей шар, відомий як самоорганізований моношар (SAM), порушує потік струму через пристрій.
Які результати нової технології?
Щоб розв’язати цю проблему, команда створила нову та вдосконалену версію SAM, здатну замикатися в міцнішу мережу. Цей “зшитий” молекулярний контакт покращив інтерфейс між шарами та допоміг усьому сонячному елементу зберігати високу ефективність з часом.
В ході випробувань тандемні перовскітно-кремнієві елементи з новим SAM досягли ефективності понад 34%. Ба більше, вони зберегли понад 96% своєї початкової продуктивності після 1200 годин безперервного освітлення при 65°C. Такий рівень довговічності є відносно рідкісним для сонячних елементів на основі перовскіту.
“Це елегантно простий, але ефективний спосіб зробити ці високоефективні елементи надійнішими без додавання складності виробництва”, — зазначив доцент Пак Сомін з кафедри хімії факультету природничих наук NUS.
Нагадаємо, дослідники випробували перовскітні сонячні панелі на відкритому повітрі в Іспанії та Польщі, продемонструвавши зв’язок між їхньою ефективністю та умовами експлуатації. Фокус також повідомляв, що у Бельгії будується електростанція з сонячними панелями, які виробляють не тільки електроенергію, але й водень.
