Принтиран фотоелемент от перовскит постига 19,2% ефективност

Германски учени са изработили перовскитна соларна клетка с въглероден електрод и двоен слой от органични полупроводници заедно с конвенционален слой за пренос на дупки. Този подход увеличава коефициента на запълване на устройството и напрежението на отворената верига и доказва, че ефективността на перовскитните фотоволтаични клетки може да бъде подобрена без съществени промени в дизайна. Полученият фотоелемент демонстрира стабилна работа в продължение на 2500 часа при температура 65 градуса по Целзий в азотна среда.

Замяната на скъпите материали – злато, сребро и мед – в перовскитните фотоволтаични клетки обикновено води до загуба на ефективността и проблеми със стабилността.

„За принтираните клетки искаме в крайна сметка да прехвърлим тази технология към рулонна поточна линия“, казва Ду Тиан, един от разработчиците на иновативната клетка от университета в Ерланген-Нюрнберг.

Следващата стъпка към комерсиализацията на изобретението ще бъде производството на миниатюрни соларни модули върху стъклена основа, последвано от соларни модули върху гъвкава подложка и накрая преходът към печат на елементите във вид на ролка.

Върху подложка от стъкло и индиев калаен оксид е разположен електронен транспортен слой от калаен оксид, перовскитов абсорбер, двоен транспортен слой с дупки и въглероден електрод. Тази конфигурация създава енергийна каскада, засилва омичния контакт с въглерода и намалява повърхностната рекомбинация на перовскита, съобщава PV Magazine.

Тестовете на устройството при стандартни условия на осветление показаха ефективност на преобразуване на енергията от 19,2%, напрежение на отворена верига от 1,11 V, ток на късо съединение 23,7 A и коефициент на запълване от 76%. Контролният образец с транспортен слой с една дупка има по-ниски стойности: ефективност от 17,3%, напрежение на отворената верига от 1,06 V, ток на късо съединение от 23,3 A.