Нов рекорд: създадоха полупрозрачни фотоволтаични клетки от перовскит с 22,02% ефективност

Разработката на южнокорейски учени е предназначена за двустранни тандемни фотоволтаични клетки от перовскит и силиций. Изследователите твърдят, че са успели да разберат механизма на влошаване на ефективността, причинен от използването на добавки. Както и да се избавят от нежеланата литиево-йонна дифузия, която намалява ефективността на полупрозрачната перовскитна слънчева клетка. В резултат на това нейната ефективност се е повишила до 22,02%. Когато тези клетки са били интегрирани в двустранни перовскит-силициеви фотоволтаични клетки с четири и два прехода, тяхната ефективност е била 31,5% и 26,34%.

Специалисти от Корейския институт за енергийни изследвания (KIER) представиха полупрозрачна перовскитна слънчева клетка с отчетена ефективност на преобразуване от 21,68% и рекордна максимална ефективност от 22,02%. Иновацията се крие в слоя за пренос на дупките, базиран на материала Spiro-OMeTAD. С добавянето на литиев бис (LiTFSl), което е дало възможност да се увеличи проводимостта.

„Това са най-ефективните в света перовскитни фотоволтаични клетки с прозрачни електроди“, заявиха учените. Освен това те показват удивителна дълготрайност: над 99% от първоначалната ефективност след 240 часа работа“.

Изследователите са успели да преодолеят проблема с влошаването на ефективността, който обикновено възниква при използването на LiTFSl добавката. За целта те са създали специална конфигурация, свързваща слоя за пренос на дупки с буферен слой от молибденов триоксид и прозрачни проводящи оксиди. Появилите се на повърхността литиеви оксиди оптимизират времето за окисление на този слой и повишават стабилността на цялото устройство.

Откритието на учените показва, че литиевият оксид, за който досега се смяташе, че е само страничен продукт на реакцията, играе важна роля за подобряване на ефективността и живота на фотоволтаичните клетки. Информацията е на PV Magazine.

Прототипът на клетката е изграден върху стъклена подложка с индиево-калаен оксид, златни контакти, слой от калаен оксид за пренос на електроните, перовскитов абсорбер и вече описания слой за пренос на дупките. При тестове при стандартно осветление клетката показва ефективност на преобразуване от 21,68%. Напрежение на отворената верига от 1,139 V. Плътност на тока на късо съединение е 23,74 A-cm2, а коефициентът на запълване е 80,1%.