Революционный материал значительно улучшил солнечный панели: менять долго не придется

Ученые из Китая и Швеции создали двухслойный материал для перовскитных солнечных элементов, которые хорошо выдерживают экстремальные температуры. Они подробно описали исследование в статье, опубликованной в журнале Nature.

Перовскитные элементы обещают лучшую эффективность преобразования энергии, чем традиционные кремниевые, однако пока плохо выдерживают воздействие окружающей среды, например, палящее солнце или сильный ветер. В таких условиях панели быстро деградируют и теряют свою производительность.

Самоорганизующиеся монослои с селективными отверстиями (SAM) позволили добиться прогресса в производительности перовскитных солнечных элементов, однако они могут поставить под угрозу температурную стабильность из-за десорбции (процесс удаления вещества) и слабого межфазного контакта.

Специалисты Сианьский университета Цзяотун и Уппсальского университета решили эту проблему, создав самоорганизующийся двойной слой путем ковалентного соединения монослоя фосфоновой кислоты со слоем трифениламина. Получившийся материал успешно выдержал 200 часов при температуре до 100 градусов Цельсия.

Между тем верхний слой хорошо контактирует с перовскитами, адгезия (сцепление поверхностей) оказалась в 1,7 раза лучше по сравнению с SAM. Эффективность преобразования энергии увеличилась на 2% и превысила 26%.

"Устройства-чемпионы продемонстрировали потерю эффективности менее 4% и 3% после 2000 часов воздействия влажного тепла (85 °C и относительной влажности 85%) и более 1200 тепловых циклов от -40 °C до 85 °C", — заявили исследователи.

Ранее писали, что ученые улучшили перовскитные панели с помощью органических молекул. Искусственный интеллект провел моделирование, сократив количество тестов. В итоге эффективность повысилась до 26,2%.