Создана перовскитная солнечная батарея с КПД 27,3% и рекордной стабильностью
Исследователи из Центра имени Гельмгольца в Берлине (HZB) представили новую трехслойную перовскитную солнечную батарею, которая сочетает высокую эффективность и улучшенную долговечность. Лабораторный образец показал КПД 27,3% и сохранил более 90% первоначальной производительности после 770 часов непрерывной работы.
В отличие от традиционных кремниевых панелей, устройство состоит из трех слоев перовскита с разной шириной запрещенной зоны. Каждый слой поглощает свою часть солнечного спектра, что позволяет эффективнее преобразовывать свет в электричество. Однако главной проблемой таких элементов оставалась нестабильность: они быстро деградировали под воздействием влаги, кислорода и освещения.
Ученые HZB заменили уязвимый полимерный слой, используемый для переноса заряда, новой комбинацией материалов. В нее вошли сверхтонкий самоорганизующийся молекулярный слой (SAM) и нанометровый слой оксида графена (GO). SAM формирует упорядоченную структуру и улучшает контакт между слоями, а оксид графена снижает электрические потери и повышает устойчивость конструкции.
Новая архитектура также защищает один из самых уязвимых элементов — перовскитный слой на основе олова и свинца. Обычно такие материалы быстро разрушаются при контакте с окружающей средой, но комбинация SAM и GO создает дополнительный барьер, замедляющий деградацию.
По словам руководителя исследования профессора Стива Альбрехта, технология имеет потенциал для дальнейшего улучшения. После оптимизации отдельных перовскитных слоев эффективность подобных элементов может превысить 30%.
