Эффективность перовскитного солнечного элемента увеличена до 21,7%
Ученые Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley) и Национальной Лаборатории Лоуренса Беркли создали новую конструкцию перовскитной солнечной батареи, которая по эффективности преобразования энергии превосходит поликристаллические кремниевые устройства, применяемые сейчас для обеспечения электроэнергией домов и электроники.
«Её эффективность выше чем каждый перовскитной батареи — 21,7% — и это замечательная цифра, учитывая, что мы лишь приступаем к её оптимизации», — выделил Алекс Зеттл (Alex Zettl), доктор физических наук в UC Berkeley.
Кроме того очень дорогие солнечные панели из высокочистого кремния, дают к.п.д. не больше 25%, а пиковая эффективность нового перовскитного прототипа достигает 26%.
Рекордный итог взят благодаря тандемной структуре, сочетающей два различных перовскитных материала: один содержит йод и олово, йод — и другой свинец, легированный бромом. Первый поглощает инфракрасные фотоны с энергией 1 эВ, а второй — видимый свет желтого оттенка (2 эВ).
Трудиться совместно без обоюдной деградации электронных черт этим материалам разрешает 2D-прослойка из гексагонального нитрида бора, а целый данный сэндвич размещается на подложке из графенового аэрогеля, что снабжает защиту от жидкости и стабилизирует транспорт зарядов.
Композицию завершают, снизу — золотой электрод и сверху — слой нитрида галлия, собирающий электроны, генерируемые солнечным элементом. Деятельный слой таковой тонкоплёночной солнечной панели имеет толщину около 400 нм.
В статье, опубликованной онлайн изданием Nature Materials, учёные показывают, что вероятно усовершенствовать их конструкцию, додавая новые слои перовскитов, но это вряд-ли нужно, учитывая уже полученный широкий спектральный охват.
«С этим новым материалом мы готовы к массовому производству из рулона в рулон; это практически как покраска пульверизатором», — заявил Зеттл.
