Перовскитные элементы станут более безопасными и эффективными

Гибридные органически-неорганические галоидные перовскиты представляют наиболее вероятную альтернативу кремнию в солнечных батареях. Эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую у таких устройств существенно выросла за последние годы. Для её дальнейшего увеличения, используют тандемные элементы, в которых сверху размещается слой перовскита с широкой запрещённой зоной, а снизу – с узкой.

 В недавней статье для журнала Journal of the American Chemical Society, китайские и американские ученые предложили решение главной проблемы узкозонных перовскитов – их значительного отставания по производительности от широкозонных.

Для своих солнечных элементов исследователи разработали новый состав исходного раствора, в котором использовали сочетание йодидов формамидина олова и метиламмония свинца. Синтезированные из этого раствора оловянно-свинцовые перовскитные плёнки характеризуются узкой запрещённой зоной и к.п.д. преобразования энергии 15%. Эффективность узкозонных солнечных элементов полученных до этого другими коллективами не превышала 13,6%.

 Новые солнечные панели также содержат на 60% меньше свинца, чем однопереходные перовскитные устройства, которым принадлежит рекордный на сегодняшний день результат –  22,1%.

Вместе, уменьшение концентрации свинца и рост эффективности узкозонных элементов делают достижение ученых из Юго-Восточного университета в Нанцзине (Китай) и Университета Толедо (штат Огайо) важным этапом на пути создания практичных и экологически безопасных тандемных солнечных батарей на базе перовскитов.