Команда науковців з Університету KAUST в Саудівській Аравії досягла значного прориву в перовськітній фотоелектричній технології, розробивши моношар молекул, що самозбирається, з фосфоновою кислотою в основі, який слугує органічним шаром для перенесення електронів. Ця інновація позиціонується як основний кандидат для майбутніх гнучких перовськітних сонячних елементів завдяки своїй винятковій ефективності та термічній стабільності.
Використовуючи нефулеренові напівпровідники, що складаються з молекул антрахінону (AQ) та нафталіндііміду (NDI), дослідники створили шар, який утворює ковалентні зв’язки з поверхнею оксиду індію та олова, сприяючи ефективній взаємодії з перовськітним матеріалом. Термогравіметричний аналіз показав, що ці модифіковані молекули зберігають термічну стабільність, втрачаючи лише 5% своєї маси при високих температурах 356°C для AQ і 268°C для NDI.
Сконструйований на скляній підкладці, сонячний елемент має багатошарову структуру, що включає шар транспорту дірок Spiro-OMeTAD, шар оксиду молібдену та срібний контакт, як детально описано в журналі PV Magazine. При стандартному освітленні комірка досягла чудової ефективності перетворення енергії – 21,5%, встановивши новий стандарт для перовськітних фотоелектричних елементів з органічними шарами переносу електронів.
Пристрій також продемонстрував дивовижні електричні характеристики: напруга холостого ходу становить 1,13 В, густина струму короткого замикання – 24,7 мА/см2, а коефіцієнт заповнення – 77%. Примітно, що стабільність роботи елемента залишилася на рівні 90% від початкової продуктивності після 1 000 годин роботи при 65°C.
Це досягнення є частиною глобальних зусиль з удосконалення сонячних технологій, про що свідчать нещодавні розробки в Південній Кореї за участю фотоелектричного елемента з чорного перовскіту з рекордною для гнучких елементів на основі квантових точок ефективністю перетворення сонячної енергії в 12,7%.
Джерело: Cikavosti
