Небольшой "трюк" повышает эффективность солнечных панелей: что сделали ученые

Об этом пишет Tech Xplore. Как отмечают в издании, перовскитные солнечные элементы имеют большой потенциал для повышения эффективности и недорогого производства. Но они по-прежнему страдают от потерь энергии и проблем со стабильностью работы.

Перовскитные панели используют материалы с широкой полосой пропускания (WBG) — полупроводники, которые поглощают свет с большей энергией, пропуская свет с меньшей энергией для максимальной эффективности. Они часто страдают от фазовой сегрегации, когда со временем компоненты разделяются, приводя к снижению производительности солнечных панелей.

Чтобы стабилизировать материалы WBG, ученые добавили рубидий, однако столкнулись с одной загвоздкой. Этот элемент образовывает нежелательные вторичные фазы, что снижает его эффективность в стабилизации структуры перовскита.

Исследователи под руководством Лукаса Пфейфера и Ликая Чжэна из группы Михаэля Гретцеля в EPFL нашли способ заставить рубидий оставаться там, где он нужен. Они включили элемент в структуру, используя "деформацию решетки" пленки перовскита. Этот новый подход не только стабилизирует материал WBG, но и повышает его энергоэффективность.

Помимо "деформации решетки", ученые также обнаружили, что введение ионов хлорида является ключевым фактором стабилизации решетки путем компенсации различий в размерах между включенными элементами. Это обеспечило более равномерное распределение ионов, уменьшив дефекты и повысив общую стабильность материала.

Важно Можно сэкономить и заработать: кому из предпринимателей выгодны солнечные панели

В результате они получили более однородный материал с меньшим количеством дефектов и более стабильной электронной структурой. Новый состав перовскита достиг напряжения холостого хода 1,30 В — 93,5% от его теоретического предела. Это представляет собой одну из самых низких потерь энергии, когда-либо зарегистрированных в перовскитах WBG.