Китайские ученые создали перовскитную солнечную ячейку с КПД 30,1%

Ученые Нанкинского университета и ряда других научных организаций Китая создали трехпереходную солнечную ячейку из перовскита. Заявленный КПД конструкции — 30,1%, независимая сертификация показала 29,3%.

В отличие от обычных кремниевых элементов, новая ячейка собрана из трех перовскитных слоев. Каждый поглощает свою часть солнечного спектра, включая ближний инфракрасный диапазон, за счет чего энергию удается использовать эффективнее.

Что мешало верхнему слою

Основная сложность при создании такой конструкции — верхний слой. Из-за высокого содержания брома он при производстве высыхает и кристаллизуется неравномерно, на поверхности появляются трещины и другие дефекты, снижающие эффективность устройства.

Ученые обошли это с помощью специальной обработки растворителем и добавления небольшого количества хлорида олеиламмония. Пленка стала ровнее, кристаллы сформировались равномернее, число дефектов и потери энергии уменьшились. Напряжение верхнего слоя достигло 1,46 В.

Стабильность и дальнейшие планы

Ячейка сохранила более 90% первоначальной эффективности после 569 часов непрерывной работы под имитатором солнечного света.

В дальнейшем исследователи планируют поднять эффективность конструкции, увеличить размеры ячеек и проверить работу в условиях, близких к космическим: при радиации, ультрафиолете, вакууме и перепадах температуры.

Перовскитные элементы не требуют тяжелых кремниевых пластин, поэтому в перспективе из них можно делать более легкие и гибкие солнечные модули. Среди возможных применений ученые называют здания, носимую электронику и космические аппараты.