Замена дорогих материалов — золота, серебра и меди — в перовскитовых фотоэлементах обычно приводит к потере эффективности и проблемам со стабильностью работы. «Для печатных элементов мы хотим в конечном счете перенести эту технологию на рулонную производственную линию», — заявил Ду Тиань, один из разработчиков инновационного элемента из Университета Эрлангена — Нюрнберга. Следующим шагом к коммерциализации изобретения станет изготовление миниатюрных солнечных модулей на стеклянной положке, затем — солнечных модулей на гибкой подложке и, наконец, переход к рулонному способу печати фотоэлементов.
Поверх подложки из стекла и оксида индия-олова находится слой транспорта электронов из оскида олова, перовскитовый поглотитель, двойной слой транспорта дырок и углеродный электрод. Такая конфигурация создает каскад энергии, укрепляет омический контакт с углеродом и снижает поверхностную рекомбинацию перовскита, сообщает PV Magazine.
Испытания устройства в условиях стандартного освещения показали эффективность преобразования энергии на уровне 19,2%, напряжение разомкнутой цепи — 1,11 В, ток короткого замыкания — 23,7 А, коэффициент заполнения — 76%. У контрольного образца с одним слоем транспорта дырок показатели были ниже: эффективность 17,3%, напряжение разомкнутой цепи 1,06 В, ток короткого замыкания — 23,3 А.
Кроме того, фотоэлемент продемонстрировал стабильную работу на протяжении 2500 часов при температуре 65 градусов Цельсия в азотной среде.
Полученные учеными результаты говорят о том, что углеродные электроды могут существенно увеличить внутреннюю стабильность перовскитовых солнечных элементов без внесения серьезных конструктивных изменений.
Светочувствительный компонент органических фотоэлементов состоит из полимеров и малых молекул. Такие элементы легко производить, они получаются очень тонкими и гибкими. Однако их эффективность все еще намного уступает стандартным кремниевым вариантам. Добавив слой оксида олова, физики из Нидерландов создали органические фотоэлементы с КПД свыше 17%, самым высоким среди материалов такого типа.
