Перовскиты могут обеспечить солнечным элементам значительный прирост производительности, но сохранить их стабильность и работоспособность непросто. Австралийские ученые придумали, как избавиться от одного из недостатков этого материала. Оказывается, избежать деформаций перовскитовых фотоэлементов можно воздействием высокоинтенсивного света.
Причина популярности перовскита в сфере солнечной энергетики в том, как быстро они сравнялись с традиционными материалами в производительности. За десять лет эти элементы добились КПД более 20%, и в тандемном дизайне вместе с кремнием — и 27,7%, пишет New Atlas.
Новое исследование рассматривает подвид перовскитовых фотоэлементов, так называемые гибридные галогенидные перовскиты, которые обеспечивают лучшую устойчивость к влажности, ультрафиолетовому свету и высоким температурам, чем прошлые конструкции. Однако и у них есть проблемы со стабильностью, которая выражается в светоиндуцированной фазовой сегрегации, сообщает New Atlas.
Это происходит, когда свет, включая солнечный, попадает на элемент и снижает его способность абсорбировать свет, что, в итоге, ухудшает производительность. Учитывая потенциал гибридных галогенидных перовскитов, ученые прилагают большие усилия, чтобы понять причину этого явления и потенциальные решения.
Группа специалистов из Университета Мельбурна обнаружила, что, подвергая гибридные галогенидные перовскиты воздействию высокоинтенсивного света, можно нейтрализовать нагрузку, которая возникает в структуре ионной решетки. Вместо того чтобы запускать сегрегацию ключевых элементов, эта нагрузка соединяет их, полностью избегая деформации.
«В обычный солнечный день интенсивность настолько низкая, что деформация все-таки происходит, — объяснил соавтор исследования Стефано Бернарди. — Но если найти путь повысить возбуждение выше определенного порога, например использовав концентратор, тогда сегрегация исчезает».
Journal information