Перовськітовий модуль показав рекордну для свого розміру ефективність

Перовськіт вважається проривним матеріалом, який ось-ось витіснить кремній із сонячної енергетики, але поки що його стабільність залишає бажати кращого. Американські вчені знайшли спосіб підвищити шанси перовськітових фотоелементів. Після обробки солями цинку сонячні модулі стали стабільнішими. До того ж модуль показав найвищу для свого розміру — 108 см2 — ефективність перетворення — 19,21%. Досягнення американських вчених підтверджено Національною лабораторією відновлюваної енергії (NREL).

За словами вчених, неоднорідність у перовськітових плівках виникає через окислення чорнила, особливо йодиду в молекулярний йодин. Це відбувається, коли чорнило взаємодіє з навколишнім середовищем у процесі виробництва. Такі неоднорідності благотворно впливають на ефективність осередку-модуля, пише PV Magazine.

Випробувавши п’яти варіантів солей цинку в різній концентрації, дослідники виявили, що сульфонат цинку трифторметану в концентрації 0,28% дає найкращі результати: середня напруга відкритого ланцюга склала 1,18 В, коефіцієнт заповнення 82%. У контрольного зразка напруга відкритого ланцюга була 1,16, коефіцієнт заповнення — 80%.

Покривши розчином солей цинку перовськітову плівку, вчені виготовили із квадратів зі стороною 6,5 мм міні-модулі загальною площею 78, 84 та 108 кв.см. Ефективність перетворення досягла 19,6% та 19,21% для двох найбільших за площею модулів. Це найвищий зареєстрований результат панелей такого розміру.

Подальші дослідження показали, що нанесений шар частково нейтралізував недоліки перовськіту, які полягають у руйнівному впливі йоду на елемент. Аніони сульфініду трифторметану знизили кількість йодину, що виділяється в процесі старіння пристрою, а катіони цинку осадили надлишки йодиду, що призвело до підвищення ефективності та стабільності.