Китайские и британские ученые смогли повысить эффективность и стабильность перовскитных солнечных элементов. Для этого они добавили в состав элемента слой из металлоорганического соединения ферроцена. Открытие ускорит коммерциализацию перовскитных технологий, представляющих многообещающую альтернативу кремниевым солнечным элементам. Статья опубликована в журнале Science.
Традиционные солнечные элементы изготавливают из кремния. Несмотря на многочисленные преимущества, эти устройства практически достигли пределов своей эффективности. Основной претендент на замену кремния — перовскит. Перовскитные солнечные элементы дешевле, легче и проще в изготовлении. Однако перовскитные материалы содержат химически активные компоненты, которые легко разлагаются при высокой температуре и влажности, сокращая срок службы элемента. Кроме того, ученым до сих пор не удавалось повысить эффективность перовскитных солнечных элементов до 25%, чтобы они смогли конкурировать с кремниевыми аналогами.
Теперь ученые из Городского университета Гонконга и Имперского колледжа Лондона нашли способ решить эту проблему. Они добавили в состав солнечного элемента ферроцен — металлоорганическое соединение, состоящее из атомов железа, расположенных между углеродными кольцами. Ученые изготовили из ферроцена интерфейс между светопоглощающим слоем и слоем, транспортирующим электроны.
Молекулы ферроцена ускоряли перенос электронов между слоями и повышали стабильность солнечного элемента, снижая их чувствительность к внешней среде. Это позволило повысить эффективность перовскитных элементов до рекордных 25%.
Дальнейшие эксперименты показали, что новые солнечные элементы могут работать непрерывно в течение 1,5 тысячи часов и при этом сохранять более 98% своей первоначальной эффективности. Устройства также соответствовали международным стандартам, демонстрируя превосходную стабильность в жаркой и влажной среде.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
