В Японии создали передовой перовскит для долговечных фотоэлементов с КПД 23,5% - «Новости Электроники»

Группа ученых из Окинавского института науки и технологий разработала обладающую улучшенными свойствами модификацию одного из самых многообещающих галогенидных перовскитов — альфа-форму трийодида формамидиния свинца. Это вещество, обозначающееся как α-FAPbI3, предназначено для использования в поглощающих свет слоях фотоэлементов.

Как объясняют исследователи, обычно трийодид формамидиния свинца (FAPbI3) получают путем взаимодействия йодида свинца и йодида формамидиния.

«Но этот метод далек от совершенства. При его применении в готовом продукте часто встречаются остатки одного или обоих исходных материалов, которые могут снизить эффективность фотоэлектрического элемента», — рассказывают ученые.

Поэтому они разработали новую технологию. Она подразумевает добавление ацетата формамидиния и йодоводородной кислоты в процессе изготовления перовскита, а также нагревание смеси до 90 °C, ее растворение и фильтрацию от примесей и непрореагировавших веществ.

«Когда поглощающий слой из перовскита был сформирован в результате обычной реакции, он был стабильным при высоких температурах, — поясняют исследователи. — Однако при комнатной температуре он стал из коричневого желтым, что не идеально для поглощения света. А синтезированная по новой методике версия материала оставалась коричневой даже при комнатной температуре».

Из порошкообразного перовскита α-FAPbI3 создали небольшие фотоэлементы, обладающие КПД 23,5% и сроком службы свыше 2 тыс. часов. На основании этой ячейки ученые собрали солнечную панель размером 5×5 см, демонстрирующую эффективность 14%.

«Наш следующий шаг — сделать солнечный модуль 15×15 см с КПД более 15%, — говорит соавтор исследования Гуоцин Тонг. — Я надеюсь, что однажды с помощью наших солнечных модулей мы сможем обеспечить электричеством все здание Окинавского института науки и технологий».

Полностью описание методики изготовления высокоэффективного перовскита представлено в материале исследования, опубликованного в журнале Nano Energy.