По словам разработчиков из Чжэцзянского университета, структура нового материала характерна неупорядоченными фрагментами органических молекул, индуцирующими увеличение энтропии. От других первскитовых материалов, которые применяются в фотоэлементах, его отличает многосоставная однофазная структура, которая проявляет более высокую устойчивость фазы при высоких температурах.

Команда исследователей собрала перовскитовый фотоэлемент из пленки высокоэнтропийного гибрдного перовскитового материала, состоящего из слоев упорядоченных неорганических структур и неупорядоченных органических прослоек. Кроме того, пленка обладает выдающимися характеристиками водостойкости и теплостойкости, сообщает PV Magazine.

Что касается архитектуры элемента, то он собран из подложки оксида индия-олова, слоя переноса электронов из оксида олова, перовскитового поглотителя, слоя переноса дырок из Spiro-OMeTAD и контактов из серебра.

При обычном освещении элемент показывает эффективность преобразования 25,7%, обойдя по КПД контрольный фотоэлемент (23,2%). Напряжение разомкнутой цепи достигло 1,17 В, тогда как плотность тока короткого замыкания и коэффициент заполнения составили 25,8 мА/см2 и 85,2%, соответственно. После 1000 часов непрерывной работы экспериментальный фотоэлемент сохранил свыше 98% от первоначальной эффективности.

«Учитывая богатую химию фрагментов органических молекул, мы надеемся, что это открытие покажет новые возможности изменения свойств перовскитов и других родственных материалов», — сказал автор исследования, Сюэ Цзинцзин.

Гибкие фотоэлементы расширяют возможности применения солнечных панелей — их можно наносить на неровные поверхности, например, на автомобили, морские суда или даже на одежду. Элементы из кремния и перовскита и прежде демонстрировали многообещающую эффективность преобразования, а теперь, как недавно доказали ученые из Китая, они могут быть не только производительными, но и гибкими.