Перовскиты - это класс материалов, состоящих из органических материалов, связанных с металлом. Их удивительная структура и свойства выдвинули перовскиты на передний план исследований материалов, где они изучаются для использования в широком диапазоне приложений. Особой популярностью пользуются металлогалогенные перовскиты, которые рассматриваются для использования в солнечных элементах, светодиодных лампах, лазерах и фотодетекторах, сообщает mzhost.ru.
Например, эффективность преобразования энергии перовскитных солнечных элементов (PSC) увеличилась с 3,8% до 25,5% всего за десять лет, превзойдя другие тонкопленочные солнечные элементы, включая лидирующий на рынке поликристаллический кремний.
Перовскиты обычно изготавливаются путем смешивания и наложения слоев различных материалов на прозрачную проводящую подложку, которая дает тонкие и легкие пленки. Процесс, известный как «химическое осаждение», является устойчивым и относительно экономичным.
Но существует проблема. С 2014 года перовскиты галогенидов металлов производятся путем смешивания катионов или галогенидов с формамидином (FAPbI3). Причина в том, что этот рецепт обеспечивает высокую эффективность преобразования энергии в перовскитных солнечных элементах. Но в то же время наиболее стабильная фаза FAPbI3 - фотоинактивная, что означает, что он не реагирует на свет - в отличие от того, что должен делать солнечный комбайн. Кроме того, солнечные элементы, изготовленные из FAPbI3, демонстрируют проблемы с долговременной стабильностью.
Теперь исследователи под руководством Михаэля Гретцеля и Андерса Хафгельдта из EPFL разработали метод осаждения, который преодолевает проблемы с формамидином, сохраняя при этом высокую конверсию перовскитных солнечных элементов. Работа опубликована в журнале Science .
В новом методе материалы сначала обрабатываются парами тиоцианата метиламмония (MASCN) или тиоцианата формамидиния FASCN. Эта инновационная настройка превращает фотоинактивные перовскитные пленки FAPbI3 в желаемые светочувствительные.
Ученые использовали новые пленки FAPbI3 для изготовления перовскитных солнечных элементов. Ячейки показали эффективность преобразования энергии более 23%, а также долгосрочную эксплуатационную и термическую стабильность. Они также отличались низкими (330 мВ) потерями напряжения холостого хода и низким (0,75 В) напряжением включения электролюминесценции.
Предыдущая статья
Следущая статья
Вернуться
