Команда специалистов из Научно-исследовательского института солнечной энергии Сингапура разработала асимметричный органический акцептор с расширенной структурой сопряжения, обеспечивающей глубокое поглощение в ближнем ИК-диапазоне. При этом он в достаточной степени способствует эффективному разделению заряда и упорядоченности молекул.

Органический элемент исследователи поместили под высокоэффективный верхний слой из перовскита, соединив их с помощью прозрачного проводящего оксида. Тандемная ячейка достигла эффективности преобразования энергии 27,5% на образцах площадью 0,05 см² и 26,7% — на 1 см². Результат 26,4% был сертифицирован независимой организацией, сообщает сайт университета.

На сегодня это самые высокие из зарегистрированных показателей среди перовскит-органических и однопереходных перовскитных фотоэлементов сопоставимого размера. Анализ созданного устройства подтвердил, что конструкция обеспечивает высокий уровень сбора свободных носителей заряда с минимальной энергопотерей.

«Эти гибкие пленки с эффективностью, которая может превысить 30%, идеально подходят для рулонного производства и бесшовной интеграции на изогнутые или тканевые подложки — представьте себе самозаряжающиеся медицинские пластыри, которые собирают солнечный свет для питания своих датчиков, или интеллектуальные текстильные изделия, которые отслеживают биометрические данные без необходимости использования громоздких батарей», — сказал Хоу И.

На следующем этапе разработки он и его коллеги сосредоточатся на повышении стабильности работы в реальных условиях и переходе к опытно-промышленному производству.

В прошлом году немецкий исследовательский институт применил метод гибридного производства для нанесения перовскитового слоя на поверхность фотоэлемента, созданного по гетероструктурной технологии. В качестве нижнего подэлемента был использован стандартный кремниевый солнечный элемент. Потенциально, эффективность элемента с такой структурой может быть поднята до 43%.