Які досягнення в стабільності перовскітних елементів?

Група дослідників з Центру Гельмгольца (Німеччина) домоглася довготривалої стабільності перовскітних сонячних елементів. Нове міжшарове покриття підвищило ефективність до 27%. Перовскітні сонячні панелі недорогі у виробництві та генерують велику кількість електроенергії на одиницю площі поверхні. Однак вони поки недостатньо стабільні і втрачають ефективність швидше, ніж стандартні кремнієві елементи.

Як нове покриття вплинуло на ефективність?

Вчені з Центру Гельмгольца значно підвищили стабільність перовскітних елементів, завдавши нове покриття на межу між поверхнею перовскіта і верхнім контактним шаром. Це підвищило ефективність перетворення майже до 27%, що відповідає сучасному рівню техніки. Після 1200 годин безперервної роботи за стандартного освітлення зниження ефективності не спостерігалося.

Дослідники використовували фторовану сполуку, здатну ковзати між перовскітом і контактним шаром “бакібола” (C60), утворюючи практично щільну мономолекулярну плівку. Ці “тефлоноподібні” молекулярні шари хімічно ізолюють шар перовскіту від контактного шару, що призводить до зменшення дефектів і втрат. Крім того, проміжний шар підвищує структурну стабільність обох сусідніх шарів, особливо шару C60, роблячи його одноріднішим і компактнішим.

Які переваги нового підходу?

Вчені зазначили: “Це схоже на ефект тефлону. Проміжний шар утворює хімічний бар’єр, який запобігає появі дефектів, зберігаючи при цьому електричний контакт”. Тепер перовскітні сонячні панелі можуть досягати лабораторного ККД 27%, що на 1% більше без проміжного шару. Різниця невелика, але важливо, що навіть після 1200 годин безперервного освітлення “стандартним сонцем” цей показник ККД не знижується.

Дослідники підкреслили, що 1200 годин відповідають одному року використання на відкритому повітрі. У контрольному елементі без “тефлонового шару” ККД знизився на 20% всього через 300 годин. Покриття також забезпечує виняткову термостійкість під час старіння протягом 1800 годин за температури 85 °C і випробування в 200 циклах від -40 °C до 85 °C.

Раніше ми писали про те, що в Австралії сонячну енергію роздають безкоштовно. Австралійським домогосподарствам у трьох штатах буде гарантовано доступ щонайменше трьох годин на день безоплатної сонячної енергії, незалежно від наявності у них панелей на дахах.