Эффективные подходы к созданию солнечных элементов из цветного перовскита

Ученые Сингапура провели обзор всех существующих методов получения цветных непрозрачных и полупрозрачных перовскитных солнечных элементов для применения в городской среде. Они определили два общих подхода, состоящих в окрашивании перовскитов с помощью внешних или внутренних модификаций.

Установка фотоэлектрических устройств на основе перовскитовых солнечных батарей в  городских условиях создает ряд проблем с точки зрения эстетической интеграции, и изготовление их с различными цветами при невысоких затратах может стать оптимальным решением для их широкого внедрения и коммерциализации.

Цветной перовскит

• Внутренние модификации
• Внешние модификации

Ученые из Сингапурского института энергетических исследований при Наньянгском технологическом университете определили два основных подхода к изготовлению цветных непрозрачных и полупрозрачных перовскитовых солнечных батарей для применения в городской среде и обсудили преимущества и недостатки обеих категорий технологий с точки зрения прозрачности, эффективности, коммерческой целесообразности, масштабируемости и возможности настройки цвета.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Основные требования к эффективной интеграции перовскитовых солнечных элементов в условиях города включают в себя возможность цветовой настройки при сохранении высокой эффективности преобразования энергии, простоту и масштабируемость производственных процессов, а также прозрачность", - пояснили в исследовательской группе, отметив, что существует неизбежный компромисс между эстетическими свойствами и светоустойчивостью в аналогичных устройствах.

Внутренние модификации

Один из двух подходов основан на модификации внутренних слоев перовскитовой ячейки, таких как поглотитель, транспортирующий электроны слой (ETL), дырочный транспортирующий слой (HTL) или электроды.

К специфическим методам, относящимся к этой категории, относятся: работа с перовскитом с помощью композиционной техники или настройки толщины пленки перовскита; изменение ETL или HTL путем тонирования или изменения толщины или включение наноструктур, которые ученые охарактеризовали как перспективный метод для хорошей воспроизводимости и масштабируемости без ущерба для эффективности ячейки; включение фотонных кристаллов в ETL, которые по утверждению ученых особенно подходят для создания ярких цветов; и использование прозрачных электродов для модуляции пиков пропускания или отражения спектральных пиков.

"Среди конструкций, основанных на внутренних модификациях, настройка толщины прозрачных электродов может быть наиболее простым, благоприятным и эффективным способом настройки цвета перовскита без дополнительных процессов производства", - объясняют ученые.

Внешние модификации

Внешний подход включает в себя следующие методы: использование диэлектрических зеркал или красочных покрытий для изготовления цветных солнечных элементов из перовскита, хотя и с ограниченным поглощением света и эффективностью; простое нанесение красочного покрытия на поверхность полупрозрачных элементов из перовскита; нанесение пигментов спинового покрытия на тонкий серебряный полупрозрачный электрод полупрозрачного элемента из перовскита; и использование узкополосных светоотражающих фильтров (NBRF) на лицевой стороне слоя оксида индия-олова (ITO)/стекла.

"Внешние модификации приводят к минимальным ограничениям воспроизводимости, изготовления и стабильности солнечных элементов из перовскита или полупрозрачных элементов из перовскита", - объясняют ученые. "Основным ограничением этого подхода является вариативность поглощения света за счет дополнительного покрытия".

Добавление красочных покрытий считается наиболее перспективным внешним подходом, так как считается, что их интеграция оказывает минимальное влияние на электронные свойства и характеристики ячеек.

"При проектировании красочных перовскитовых солнечных элементов необходимо учитывать полезность, расположение и ориентацию применения, а также требования к эффективности преобразования энергии и прозрачности для конкретных применений", - заключила исследовательская группа. опубликовано econet.ru по материалам pv-magazine.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet