Hitech logo

Чистая энергия

Созданы полупрозрачные перовскитовые фотоэлементы с эффективностью 22,02%

TODO:
Георгий Голованов1 марта, 07:50

Разработка южнокорейских ученых предназначена для двусторонних тандемных перовскит-кремниевых фотоэлементов. Исследователи утверждают, что им удалось разобраться в механизме ухудшения характеристик, вызванного использованием присадок, и избавиться от нежелательной литий-ионной диффузии, которая снижала эффективность полупрозрачного перовскитового солнечного элемента. В результате его эффективность удалось поднять в пике до 22,02%. При интеграции таких элементов в двусторонние перовскит-кремниевые фотоэлементы с четырьмя и двумя переходами, их эффективность составила 31,5% и 26,34%.

00
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Специалисты Корейского института энергетических исследований (KIER) представили полупрозрачный перовскитовый солнечный элемент с зарегистрированной эффективностью преобразования 21,68% и рекордной максимальной эффективностью 22,02%. Инновация заключается в слое транспорты дырок на основе материала Spiro-OMeTAD, с присадкой лития бис (триформетансульфонил)мида (LiTFSl), который позволил повысить проводимость.

Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу
«Это самые эффективные в мире перовскитовые фотоэлементы с прозрачными электродами, — заявили ученые. — Кроме того, они демонстрируют поразительную долговечность: более 99% от начальной эффективности через 240 часов работы».

Исследователям удалось преодолеть проблему ухудшения характеристик, которая обычно возникает из-за использования присадки LiTFSl. Для этого они создали особую конфигурацию, соединяющую слой транспорта дырок с буферным слоем триоксида молибдена и прозрачными проводящими оксидами. Возникшие на поверхности оксиды лития оптимизировали время окисления этого слоя и повысили стабильность всего устройства.

Находка ученых указывает на то, что оксид лития, который ранее считался всего лишь побочным продуктом реакции, играет важную роль в повышении эффективности и срока службы фотоэлементов, пишет PV Magazine.

Опытный образец элемента собран на стеклянной подложке с оксидом индия-олова, контактами из золота, слоем переноса электронов из оксида олова, перовскитовым поглотителем и уже описанным слоем переноса дырок. В ходе испытаний при стандартном освещении элемент показал эффективность преобразования 21,68%, напряжение разомкнутой цепи 1,139 В, плотность тока короткого замыкания 23,74 А-см2, коэффициент заполнения 80,1%. После 400 часов в темноте он сохранил 99% ресурса.

Устройство интегрировали в двусторонние перовскит-кремниевые фотоэлементы с четырьмя и двумя переходами. Их эффективность составила 31,5% и 26,34%, соответственно, при отраженном свете 20% от стандартного солнечного.

Ученые из Таиланда разработали трехкатионные перовскитовые фотоэлементы, предназначенные для работы в условиях низкой освещенности. Благодаря процессу производства, основанному на нанесении антирастворителя и вакуумном термическом отжиге (ВТО), удалось значительно повысить энергетическую эффективность солнечного элемента при искусственном освещении.