Перовскитный солнечный элемент усовершенствовали с помощью прослойки иодида меди

Группа ученых из НИТУ «МИСиС», Института физической химии и электрохимии РАН и итальянского университета Тор Вергата добилась создания гораздо более стабильного, дешевого и эффективного перовскитного элемента с помощью добавки прослойки иодида меди. Результаты исследования опубликованы в Materials.

Один из главных недостатков, мешающий широкому производству гибридных перовскитных материалов, главной альтернативы кремнию в производстве солнечных батарей – их нестабильность.

«Как известно, при постоянном освещении и последующем нагреве перовскитных солнечных элементов с фотоактивным слоем MAPbI3 (метилламин-свинец-йод-3, — прим. Indicator.Ru) выделяются свободный йод и йодоводородная кислота, которые вредят интерфейсу между слоями перовскита и NiO(оксидом никеля, слущащим транспортным слоем для энергии, — прим. Indicator.Ru), образуя множество дефектов – и существенно снижая стабильность и производительность устройства», — рассказал научный сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС» Данила Саранин.

Для устранения этой проблемы ученые использовали дополнительную прослойку из полупроводника p-типа иодида меди между перовскитом и дырочно-транспортным NiO.

«Данный материал не имеет столь стремительной деградации под действием света, сопровождаемой выделением соединений йода аналогично используемому перовскитному материалу. Более того, дополнительный p-слой позволил улучшить сбор положительных зарядов и существенно снизить концентрацию дефектов на переходе между фото-поглощающим и дырочно-транспортными слоями», — подчеркнул Саранин.

Стабилизировать перовскитный элемент аналогичной архитектуры и состава фотоактивного слоя за счет дополнительной органической прослойки – не новая идея. Однако в других разработках использовались дорогие и сложные в синтезе материалы — производные металлорганического соединения ферроцена, маломолекулярные органические полупроводники. Иодид меди – более доступный и простой в применении неорганический материал.

Усовершенствование структуры перовскитного элемента повысило стабильность его работы в среднем на 40%, а КПД вырос до 15,2%.

Далее ученые намерены создать аналогичную прослойку для стабилизации передачи отрицательных зарядов, а также масштабировать технологию до размеров широкоформатного модуля.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.