Publishing in Science, группа ученых из Китая под руководством профессора Хунвэя Хана в сотрудничестве с профессором Майклом Гратцелем из EPFL разработала перовскитовый солнечный элемент, в котором не используется слой переноса дырок, с эффективностью преобразования 12,8% и продолжительностью более 1000 часов. устойчивость к солнечному свету при температуре окружающей среды. Нововведение может снизить стоимость перовскитных ячеек и уверенно продвинуть их на рынок.
Гибридные органо-неорганические перовскиты на основе галогенида свинца на основе метиламмония привлекли пристальное внимание разработчиков тонкопленочных фотоэлектрических элементов из-за их большого коэффициента поглощения, высокой подвижности носителей заряда и большой длины диффузии. Однако эти ячейки также дороги из-за слоя транспортировки дырок, который требует материалов высокой чистоты и сложных процедур изготовления.Группа ученых из Центра мезоскопических клеток им. Майкла Грацеля при университете Хуачжун в Китае в сотрудничестве с лабораторией фотоники и интерфейсов EPFL под руководством Майкла Гратцеля успешно изготовили перовскитный солнечный элемент, для которого не требуется слой транспортировки дырок.
Солнечный элемент демонстрирует сравнительную эффективность преобразования энергии (12,8%) и показал стабильность в течение более 1000 часов при прямом солнечном воздействии.Ученые изготовили новый солнечный элемент путем заливки раствора йодида свинца, йодида метиламмония и йодида 5-аммонийвалериановой кислоты через пористую углеродную пленку. Каркас солнечного элемента был изготовлен с использованием двойного слоя диоксида титана и диоксида циркония, покрытого пористой углеродной пленкой, а шаблонный агент аминокислоты использовался для стимулирования зародышеобразования первоскита и роста кристаллов в порах.
Полученные в результате кристаллы перовскита показали гораздо более высокую эффективность генерирования и сбора электрического заряда, чем обычные перовскитные ячейки без дырочного проводника. Использование тройного слоя, не содержащего проводников с органическими дырками, также привело к поразительно высокой стабильности.
Перовскитные солнечные элементы идеально подходят для удовлетворения растущих потребностей в возобновляемых источниках энергии в будущем. Это революционное нововведение направлено на устранение одного из их основных ограничивающих факторов и прокладывает путь для новой, экономически эффективной отрасли развития этого типа солнечных элементов.