Жара больше не страшна: чудо-пленка повысила эффективность и надежность солнечных панелей

Группа ученых из Китая разработала специальные пленки, которые повышают стабильность перовскитных солнечных панелей, сохраняя при этом высокую эффективность. Они описали свое достижение в статье для журнала Science.

Одной из основных проблем перовскитных солнечных элементов, которые мешают вывести их на коммерческий рынок, является низкая стабильность и быстрая деградация под воздействием окружающей среды. Слои дисульфида молибдена (MoS2) могут блокировать нежелательную миграцию дефектных ионов перовскита там, где переносится электрический заряд и химически стабилизировать фазу формамидиния иодида свинца.

Ученые пишут, что создали цельные монослойные буферные пленки из MoS 2 в масштабе пластины, которые разместили сверху и снизу перовскитного слоя, чем предотвратили миграцию ионов. Эффективная химическая пассивация является результатом образования связей Pb-S, а неосновные носители блокируются посредством выравнивания зон типа I.

Небольшие перовскитные элементы (0,074 квадратных сантиметра) и модули покрупнее (9,6 квадратных сантиметра) с такой конфигурацией достигли эффективности преобразования энергии до 26,2% (сертифицированная стационарная эффективность 25,9%) и 22,8% соответственно. Более того, устройства демонстрируют превосходную стабильность в жаркой среде при температуре 85 °C и относительной влажности 85%, потеряв менее 5% производительности после 1200 часов.

Ранее писали, как ученые из Китая улучшили перовскитные солнечные панели с помощью двухслойного материала из фосфоновой кислоты и трифениламина. Во время испытаний он выдержал 200 часов при температуре до 100 градусов Цельсия, почти не потеряв эффективность, которая превысила 26%.

Сообщали также, что солнечные панели из перовскита достигли эффективности 26,5%. Специалисты смогли ее обеспечить, найдя оптимальный угол наклона для модулей с двухсторонними элементами.