[SMM Обновление по фотовольтаике] Университет Софии и другие разработали новую технологию бессвинцовых перовскитных солнечных элементов, которая повышает как долговечность, так и эффективность преобразования.
Университет София и другие заменили свинец оловом, одновременно повысив долговечность и эффективность преобразования перовскитных солнечных элементов. Ожидается, что это достижение будет способствовать практическому применению перовскитных элементов с меньшей нагрузкой на окружающую среду и высокой безопасностью.
Перовскитные элементы поглощают свет через слои, образованные атомами, такими как йод и свинец, которые создают особую кристаллическую структуру. Поскольку свинец, содержащийся в этой структуре, является токсичным веществом, исследователи работали над заменой свинца оловом, обладающим схожими свойствами. Однако олово склонно к окислению, что нарушает кристаллическую структуру, поэтому баланс между эффективностью преобразования и долговечностью оставался нерешённой задачей.
Исследовательская группа спроектировала перовскитный слой как структуру, в которой проводящие слои, состоящие из олова и йода, чередуются с непроводящими органическими молекулярными слоями. Введение органических молекулярных слоёв позволяет блокировать проникновение воды и кислорода, тем самым повышая долговечность.
Хотя метод введения органических молекулярных слоёв повышает долговечность, он увеличивает электрическое сопротивление и, как правило, вызывает снижение эффективности преобразования. Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа подавила снижение эффективности, добавив добавки. Согласно сообщениям, этот метод предотвращает окисление олова и сохраняет примерно 85% первоначальной производительности даже через 100 дней.