Ученые из Технического университета в Ульсане разработали перовскитовый фотоэлемент с пассивирующим слоем из фазы Раддлесдена-Поппера, разновидности перовскитовой структуры, состоящей из двухмерных листов с катионами между ними. Контролируя скорость осаждения этого пероскитового материала, они смогли напрямую влиять на его кристаллографическую ориентацию. В результате был получен упорядоченный двухмерный пассивирующий пероскитовый слой.

Этот слой выполняет защитную функцию, нейтрализуя дефекты перовскита и обеспечивая эффективный перенос заряда в фотоэлементе. Как следствие была достигнута высокая производительность в 21,4% с выдающейся устойчивостью к влажности и температуре. Это рекордный показатель для перовскитовых фотоэлементов, изготовленным методом вакуумного осаждения.

Вдобавок, фотоэлемент показал повышенную долгосрочную стабильность — после 1000 часов работы он сохранил 62% КПД при влажности 60–70% и комнатной температуре даже без изоляции устройства, сообщает Science Daily.

«Наше открытие демонстрирует новый подход к дальнейшему улучшению производительности перовскитовых фотоэлементов путем подавления безызлучательных рекомбинационных путей в перовскитах», — говорится в статье, вышедшей недавно в журнале Energy & Environmental Science.

Сингапурские ученые смогли поднять КПД двойного фотоэлемента из перовскитовых и органических материалов до 23,6%, приблизившись к показателю современных солнечных элементов из кремния. Это достижение открывает дорогу к массовому производству легких, дешевых и сверхтонких фотоэлементов, идеально подходящих для автомобилей, яхт, тентов, крыш и других подобных конструкций.