Сейчас кремний — основной материал для производства фотоэлементов. Он стабильный, дешевый и эффективно преобразует солнечный свет в электричество. Международная группа ученых нашла материал, который может поколебать гегемонию.
Специалисты из Шанхайского университета транспорта (Китай), Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) и Научно-технического университета Окинавы (Япония) обнаружили, что стабильный материал CsPbI3 проявляет высокую производительность при конверсии энергии, сообщает EurekAlert.
CsPbI3 — это неорганический перовскит, группа материалов, набирающих популярность в мире солнечной энергетики благодаря своей высокой эффективности и дешевизне.
В предложенной конфигурации он, к тому же, в достаточной мере стабилен, а как раз этого качества перовскитовым материалам всегда не хватало.
Перовскит CsPbI3 обычно изучают в альфа-фазе — конфигурации кристаллической структуры, которую также называют темной фазой из-за черного цвета. Она лучше всего подходит для абсорбирования солнечного света. К несчастью, эта фаза нестабильна и быстро деградирует до желтоватой формы, которая впитывает свет гораздо хуже.
Поэтому в новом исследовании ученые обратились к более стабильной и менее изученной бета-фазе, обладающей меньшим КПД. Сниженная эффективность бета-фазы — результат трещин, возникающих на тонкопленочных фотоэлементах. Эти трещины вызывают потерю электронов. Однако после обработки материала раствором йодида холина, проблема трещин была решена, а взаимодействие между слоями оптимизировано.
Результаты показали, что отсутствие трещин привело к повышению эффективности конверсии с 15% до 18%. Показатели лишь кажутся незначительными: эти дополнительные проценты позволяют называть CsPbI3 конкурентом кремния.
В дальнейшем команда планирует улучшить характеристики CsPbI3 — стабильность, стоимость и эффективность.
В прошлом году немецкие ученые представили тонкопленочный двуслойный солнечный элемент, состоящий из перовскита и селенида меди-индия-галлия, который показал впечатляющий КПД 24,6%.
Читайте по теме. Впервые создан большой и стабильный перовскитный модуль
