Китайские исследователи добились выдающегося прорыва в создании фотоэлектрических преобразователей нового поколения. Специалистам Нинбоского института технологии и инженерии материалов при Китайской академии наук удалось преодолеть значимый рубеж: эффективность жестких тандемных ячеек на основе перовскита впервые превысила 30%.
Фундаментом успеха стала инновационная методика контроля кристаллизации материалов. Применив систему специфических химических добавок, базирующуюся на концепции жестких и мягких кислот и оснований (HSAB), ученые сумели добиться синхронизации роста кристаллов в различных перовскитных слоях. Это позволило свести к минимуму количество структурных дефектов, сделав материал значительно более однородным и стабильным.
В ходе испытаний жесткий монолитный тандемный элемент продемонстрировал подтвержденный коэффициент полезного действия на уровне 30,3%. Впечатляющие показатели показала и гибкая модификация — 28,0%. Для сравнения, до внедрения данных оптимизаций КПД соответствующих образцов составлял лишь 20,1% и 23,3%.
Авторы разработки уделяют особое внимание эксплуатационной надежности. Так, жесткая панель сохранила 92% своей первоначальной эффективности после 1000 часов непрерывной эксплуатации под максимальной нагрузкой. Гибкий аналог продемонстрировал высокую устойчивость к механическим воздействиям, сохранив более 95% производительности даже после 10 тысяч циклов деформации на изгиб.
Ученые полагают, что данная технология откроет широкие перспективы для развития гибкой электроники, компактных автономных источников питания и мобильных солнечных систем. Более того, предложенный подход к управлению кристаллизацией может стать стандартом в индустрии для производства высокопроизводительных и долговечных перовскитных элементов.
Источник: iXBT
