По словам ученых, для того чтобы успешно коммерциализировать новые фотоэлементы, они должны удовлетворять трем условиям: иметь высокий КПД преобразования солнечного света в электричество, быть недорогими в производстве и обладать долгим сроком службы. Большинство современных фотоэлементов изготавливается из кристаллов кремния, у которых относительно высокий КПД — около 22%. Сырье для них имеется в достатке, но его сложно обрабатывать, что повышает затраты и стоимость конечного продукта. Перовскиты могли бы стать более приемлемым решением, пишет Engineer.

Всего за девять лет эффективность фотоэлементов из перовскитов удалось увеличить с 3% до 23,3%. Другим технологиям потребовалось свыше 30 лет, чтобы добраться до такого уровня, объясняет профессор Ци Ябин. Метод, предложенный его командой, позволяет создавать перовскитные фотоэлементы с эффективностью, сравнимой с кремниевыми аналогами, но значительно дешевле.

Для начала ученые взяли прозрачный проводящий субстрат и покрыли его перовскитной пленкой, эффективно впитывающей солнечный свет. Для ее получения они использовали газоадсорбционный метод, при котором субстрат сначала покрывается слоем трехйодистого гидрида свинца в соединении с ионами хлора и метиламином. В результате получаются крупные однородные панели, состоящие из фотоэлементов.

Ученые выяснили, что если делать перовскитный слой толщиной 1 микрон, это существенно повышает срок службы фотоэлементов. После 800 часов работы они почти не снизили производительность.

Теперь исследователи бьются над тем, чтобы увеличить площадь прототипа с 0,1 кв. мм до коммерчески реализуемых размеров. Они уже смогли собрать рабочий солнечный модуль на подложке 5 на 5 см, но для выхода на рынок этого все еще мало.   

Гибкую, прочную и недорогую перовскитную пленку разработали ученые из США. Пока ее КПД не дотягивает до кремниевых аналогов, но по другим показателям — например, по отражению света — она уже превосходит их.