В КНР и Швейцарии создали метод производства высокоэффективных солнечных панелей PSC

Китайские ученые разработали метод производства более совершенных солнечных элементов в больших масштабах и по более выгодной цене. В связи с тем, что глобальные выбросы углерода увеличиваются из года в год, разработка экологически чистой энергии, такой как солнечные батареи, привлекает большое внимание.

Высокоэффективный перовскитный солнечный элемент (PSC) — это новая фотоэлектрическая технология, но она долгое время не могла быть реализована из-за сложной подготовки, высокой стоимости и нестабильности. Однако ученые из Уханьской национальной лаборатории оптоэлектроники, Университета науки и технологии Хуажонг (HUST) в Китае и из Швейцарской лаборатории фотоники и интерфейсов в Федеральной политехнической школе Лозанны доказали большую стабильность PSC при расширении масштаба технологии.

Хотя эффективность преобразования энергии некоторых PSC теперь может превышать 25 процентов, такой высокий КПД был достигнут только с PSC небольшой площади». По мере увеличения площади поверхности неравномерность пленки, потери энергии из-за сбора фототока и нестабильность пленки резко возрастают с увеличением площади устройства. Устройства большей площади часто имеют существенные потери производительности,

сказал профессор Ли Юн из HUST, ведущий автор статьи. 

Ученые внедрили химический агент на основе производного фуллерена под названием CPPA. Он укрепляет кристаллическую структуру перовскитных пленок и повышает устойчивость пленки к воздействию света, тепла и влаги. Команда заявила, что помимо достижения беспрецедентной эксплуатационной стабильности их новый PSC может производиться в больших масштабах с конкурентоспособным усовершенствованным методом вакуумной флэш-обработки, который наносит «перовскитные чернила» на форму для быстрой кристаллизации перовскитных пленок. Как теоретические, так и практические результаты свидетельствовали об эффектах CPPA.

Изготовление высокопроизводительных PSC также потребует как сокращения времени обработки, так и повышения проводимости и стабильности транспортирующего слоя, критического компонента, который способствует проводимости перовскитной пленки. В лабораторных испытаниях на старение поверхность улучшенной пленки оставалась гладкой, а на исходной пленке появлялись пустоты, микродефекты и частицы.

С новой производственной стратегией команда повысила стабильность и ускорила электронный перенос заряда пленки, в результате чего была достигнута удовлетворительная эффективность преобразования энергии на уровне 23,5%. Пленка сохранила 95,5% своей первоначальной эффективности через 3265 часов при максимальной мощности при непрерывном освещении при температуре 70 градусов по Цельсию. Исследователи отметили потенциал, заявив, что эти подходы позволили им создать эффективные солнечные модули из перовскита с выдающейся долговременной стабильностью работы.

Комплексная стратегия стабилизации гетероструктуры перовскит/HTL обеспечивает многообещающие технические пути для изготовления эффективных и стабильных перовскитных солнечных модулей,

сказал Ли в статье.