03.06.19
Ученые Национального исследовательского технологического университета МИСиС с коллегами из Института физической химии и электрохимии А.Н. Фрумкина РАН и Университета Тор Вергата (Италия) смогли улучшить эффективность солнечных батарей. Подробнее об исследовании пишет журнал Materials.
В основе солнечных батарей — перовскит. Этот уральский минерал был открыт еще в 19 веке, в 2013-ом журнал Sciencе назвал его одним из главных прорывов года. Благодаря своим свойствам материал считается лучшей альтернативой кремнию в производстве солнечных панелей. Но у него есть и недостатки, главный из них — нестабильность.
При постоянном освещении и последующем нагреве перовскитных солнечных элементов с фотоактивным слоем MAPbI₃ выделяются свободный йод и йодоводородная кислота, которые вредят интерфейсу между слоями перовскита и оксид никеля, образуя множество дефектов и существенно снижая стабильность и производительность устройства», ‒ объясняет научный сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС» Данила Саранин.
Слои солнечной батареи: перовскит (MAPbI₃), оксид никеля (NiO) и прослойка из иодида меди (Cul). Источник: Materials.
Чтобы решить эту проблему, ученые решили сделать дополнительную прослойку из иодида меди. Полупроводник нанесли между перовскитом и дырочно-транспортным слоем из оксида никеля, который переносит положительные заряды. Иодид меди более устойчив к разрушению под воздействием солнечного света по сравнению с перовскитами. К тому же дополнительный слой позволил улучшить сбор положительных зарядов и существенно снизить дефекты на переходе между фото-поглощающим и дырочно-транспортными слоями солнечных батарей.
В результате удалось повысить стабильность работы перовскита в среднем на 40%, а КПД вырос до 15,2%.
Александр Ильин
Нет комментариев