Международная группа специалистов под руководством ученых Института химии Китайской академии наук разработала новый тип солнечных элементов, объединив перовскитоподобный материал и органическую добавку. Два слоя «подружили» с помощью особой добавки, благодаря чему КПД элементов вырос до рекордных значений.
За основу ученые взяли перовскитные солнечные элементы. На них нанесли тонкую пленку композита, состоящего из двух полимеров — они отличаются высокой электропроводностью и обеспечивают эффективный обмен ионами. Такое сочетание позволило повысить эффективность элементов: перовскитоподобный материал поглощает коротковолновый солнечный свет, а органическое вещество — длинноволновый в инфракрасном диапазоне.
«Подружить» два материла в одном солнечном элементе помогло вещество транс-циклогексан-1,4-диамин, которое обычно используют для синтеза полиуретанов. К нему добавили этанол (C₂H₆O) и диэтиловый эфир ((C2H5)2O). Осадок из смеси извлекли и высушили в центрифуге. За счет своей структуры вещество снизило количество дефектов в солнечном элементе и обеспечило более стабильную передачу ионов между слоями.
В результате ученые смогли уменьшить электрические потери и довести КПД элемента до 26,4 %. Как отмечают авторы разработки, на сегодня это рекорд для тандемных солнечных элементов — гибридных батарей, которые объединяют два материала для лучшего преобразования света в электричество.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».