Как сообщает PV Magazine, главная инновация команды — управляемое превращение структуры защитных слоев из одномерной в двумерную за счет точного контроля межмолекулярных водородных связей и π–π стекинга.
«Мы показали, что выбор подходящей химии молекулярных лигандов с учетом их кислотности и функциональных групп критически важен для преодоления фундаментальных проблем нестабильности, присущих обычным органическим аммониевым лигандам», — пояснил соавтор Ранди Азми.
Этот структурный контроль меняет размерность фазы и одновременно создает контактную поверхность высокой однородности и стабильности.
Технология была продемонстрирована на инвертированном 2D/3D перовскитовом фотоэлементе площадью 1,1 см², который показал КПД 25,4% и сохранил более 95% начальной эффективности после 1100 часов непрерывной работы при температуре 85 °C в условиях освещения, эквивалентного одному солнцу. Другими словами, условия соответствовали промышленным требованиям к стабильности. Кроме того, мини-модуль размером 4×4 см достиг эффективности 24,2%.
Результаты работы задают общую базу для производства долговечных и эффективных крупноформатных перовскитовых оптоэлектронных устройств. Новый метод, по словам ученых, преодолеть одно из последних серьезных препятствий на пути технологии перовскитовых фотоэлементов и обеспечить им срок службы, достаточный для крупномасштабного внедрения».
Традиционные способы формирования слоев транспорта электронов не подходят для перовскитовых фотоэлементов, так как предполагают использование высокоэнергетических частиц и высокотемпературных сред. Метод реактивного плазменного осаждения, который разработала компания SHI из Японии — разновидность вакуумного напыления — намного более щадящий и дешевый.
