Создание основы для бессвинцовых перовскитных элементов

Ученые Германии и Китая разработали добавку, которая значительно улучшила характеристики перовскитового солнечного элемента на основе олова. Клетки, изготовленные с использованием добавки, достигли эффективности 9,1%, и ученые говорят, что их работа открывает много новых возможностей для улучшения характеристик перовскитов, не содержащих свинца.

Шум вокруг перовскитовых солнечных батарей, часто называемых "новым поколением" солнечных фотоэлектрических технологий, приходит с некоторыми оговорками. Все их впечатляющие достижения в области эффективности до сих пор связаны со свинцом, высокотоксичным материалом, который по-прежнему вызывает озабоченность у регулирующих органов, несмотря на заверения тех, кто работает над коммерциализацией технологии, что технология инкапсуляции и схемы переработки используются для компенсации любого риска для окружающей среды.

Перовскитовые солнечные батареи на основе олова

Для исследователей, работающих над концепцией перовскитовых солнечных батарей, важной целью стало полное отсутствие свинца. Однако, несмотря на то, что группы, работающие с оловом, висмутом и даже золотом в качестве замены, в последние годы добились впечатляющих успехов, они по-прежнему значительно отстают от производителей иодида свинца-метиламмония и других свинцосодержащих материалов как с точки зрения эффективности, так и стабильности.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Новое исследование под руководством Гельмгольца-Центра Берлина (HZB) и Института функциональных наноматериалов Университета Сучоу в Китае внедряет добавку, которая при введении в перовскит приводит к более упорядоченной кристаллической структуре и солнечному элементу, который стабильно работает в течение длительного периода времени. Добавка, фенилэтиламмоний хлористый (PEACI), описана в работе Оловянный галогенид пероскитовой пленки, изготовленной из высокоориентированных 2D кристаллов, позволяет более эффективно и стабильно работать без свинца на солнечных элементах из перовскита (Tin halide perovskite films made of highly oriented 2D crystals enable more efficient and stable lead-free perovskite solar cells), которая недавно была опубликована в ACS Energy Letters.

"В качестве добавки к слоям перовскита мы используем хлорид фенилэтиламмония. Затем мы проводим термическую обработку, в то время как молекулы PEACl мигрируют в слой перовскита", - объясняет Мэн Ли, ученый-постдок из HZB. "В результате получаются вертикально упорядоченные стопки двумерных кристаллов перовскита".

Элементы, изготовленные для исследования с использованием перовскитного материала формамидиния иодида олова, достигли максимального КПД 9,1%. HZB не предоставил подробной информации о показателях устойчивости элементов. Однако группа отметила, что основная проблема с перовскитами на основе олова заключается в том, что олово быстро реагирует с кислородом в окружающей среде, что приводит к деградации. По мнению исследователей, добавка PEACI действует как барьерный слой, защищая олово от окисления.

Несмотря на то, что эффективность остается далекой от той, что может быть коммерчески интересной, и значительно отстает от той, которая уже была достигнута с перовскитами на основе свинца, исследователи убеждены, что это открытие позволит открыть новые возможности в развитии перовскитовых солнечных батарей на основе свинца. 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