Учёные разработали перовскитные солнечные элементы с втрое увеличенным сроком службы
Новый твердый добавочный компонент – 4-(N-карбазолил)пиридин (4CP) — позволил достичь рекордного коэффициента преобразования солнечной энергии 26,2% (сертифицировано 25,8%) и обеспечил исключительную долговечность. Результаты опубликованы в журнале Nature Energy.
В отличие от жидких добавок, таких как 4-tert-бутилпиридин (tBP), склонных к испарению при высоких температурах и образованию дефектов, твердый 4CP не летуч, устойчив к нагреву и предотвращает деградацию материалов. Он также способствует формированию равномерных интерфейсов между слоями, улучшая передачу заряда и повышая эффективность.
Элементы с 4CP сохраняли 80% первоначальной эффективности более чем через 3000 часов непрерывной работы и выдерживали 200 циклов термошока от -80 °C до 80 °C, сохраняя при этом более 90% исходной производительности. При температуре 85 °C эффективность снижалась лишь на 20% после 400 часов, тогда как у жидкостных аналогов за 120 часов потери превышали 50%.
Исследователи отмечают, что замена одной добавки без изменения производственного процесса решает ключевую проблему перовскитных технологий — долговечность.
«Высокая устойчивость под воздействием экстремальных условий открывает путь для применения перовскитных солнечных элементов, в том числе в космической сфере», — заявили авторы.
Метод совместим с существующими технологиями производства, что упрощает масштабирование и коммерциализацию. Следующий этап — создание модулей большего размера для проверки их работы в реальных условиях.
Исследование выполнено при участии Санджина Яна (UNIST) и Кихуна Кима (Корейский университет), которые выступили соавторами.
Источник: qazaqgreen.com
