Несмотря на то, что минерал был впервые обнаружен на Урале в России в 1839 году, только в 2012 году перовскит был впервые успешно использован в твердотельных солнечных элементах. С тех пор ученые неустанно работали над тем, чтобы сделать перовскитные солнечные элементы более эффективной и коммерчески жизнеспособной альтернативой кремнию в производстве солнечных элементов.
Ученые стремятся использовать перовскитные материалы вместо кремния в солнечных элементах, потому что этот материал предлагает эффективность преобразования энергии, аналогичную кремниевым солнечным элементам. Его также можно использовать для создания легких, гибких и полупрозрачных ячеек, которые подходят для целого ряда новых приложений.
Поскольку все исследования и разработки направлены на перовскитные солнечные элементы (PSC) и перовскитные технологии в целом, эта область быстро развивается и продвигается в сторону индустриализации. Теперь осталось только несколько проблем, а именно проблемы стабильности и масштабируемости.
Исследователи из Сингапурского технологического университета Нангян (NTU) недавно заявили, что они внедрили общепринятую технику промышленного покрытия с рекордной эффективностью преобразования энергии. Сообщается, что с помощью этого метода, известного как «совместное термическое испарение», можно изготавливать солнечные элементы размером 21 см2 с энергоэффективностью 18,1%. На сегодняшний день это самые высокие зарегистрированные значения для масштабируемых PSC.
Доктор Анналиса Бруно, ведущий автор исследования группы, которое было опубликовано в журнале Joule, сказала, что наиболее эффективные ПСХ были получены в лабораторных условиях с размерами намного меньше 10 см2 с использованием «центрифугирования».
Однако, когда покрытие центрифугированием используется на большой поверхности, это приводит к образованию PSC с более низкой эффективностью преобразования энергии. Это происходит из-за дефектов и ограничений, таких как отсутствие единообразия. Это делает метод непригодным для промышленного изготовления.
«Используя термическое испарение для формирования слоя перовскита, наша команда успешно разработала перовскитные солнечные элементы с наивысшей зарегистрированной эффективностью преобразования энергии, зарегистрированной для модулей размером более 10 см2» – объясняет Бруно.
Используя метод совместного термического испарения, исследовательская группа также изготовила цветные полупрозрачные версии PSC. Они достигли аналогичных показателей эффективности преобразования энергии в диапазоне разных цветов. Это, как утверждает команда, показывает, что метод термического испарения очень универсален и позволяет производить различные солнечные устройства на основе перовскита, подходящие для различных применений в оптоэлектронике. Этот вывод может поддержать рост использования перовскитных светодиодов в технологиях отображения.
© digitrode.ru