Итальянские ученые разработали гибкий перовскитовый солнечный элемент для внутреннего использования с эффективностью 32,5%. В их конструкции используется подложка из ПЭТ в сочетании со слоем бромида тетрабутиламмония поверх поглотителя из перовскита. Этот дополнительный слой эффективно снижает плотность дефектов и повышает стабильность базовой трехмерной структуры перовскита.
Ученые из Римского университета Тор Вергата разработали перовскитный солнечный элемент для применения внутри помещений, например, в качестве автономных беспроводных датчиков, маломощной бытовой электроники, умных домов, домашней автоматизации и приложений Интернета вещей (IoT).
«Все эти элементы требуют эффективных и простых в интеграции устройств сбора энергии для их питания», — рассказал исследователь Томас М. Браун журналу pv. «Внутренние фотоэлектрические источники питания на ультратонких гибких подложках смогут способствовать этим технологическим инновациям, если они смогут обеспечивать достаточную энергию при внутреннем освещении, а не при солнечном свете».
Исследовательская группа создала ячейку с подложкой из полиэтилентерефталата (ПЭТ).
«По сравнению с другими пластиковыми материалами, такими как полиэтиленнафталат (ПЭН), ПЭТ обеспечивает большую стойкость к ультрафиолетовому излучению и в шесть раз более экономичен», — пояснил Браун. «Эти качества делают его предпочтительной прозрачной полимерной подложкой для пластиковой электроники».
Исследователи построили ячейку, используя последовательность слоев, включая ПЭТ-подложку, слой оксида индия и олова (ITO), слой переноса электронов (ETL) оксида олова (IV) (SnO2), поглотитель из перовскита, бромид тетрабутиламмония (TBAB). ), слой переноса дырок Spiro-OMeTAD (HTL) и верхний электрод из золота (Au).
Включение TBAB поверх матрицы 3D-перовскита помогло снизить плотность дефектов и повысить стабильность общей объемной структуры 3D-перовскита.
«Это, в свою очередь, уменьшает рекомбинацию с помощью ловушек, которая имеет решающее значение для эффективного сбора носителей в условиях низкой освещенности в помещении, поскольку скорость фотогенерации носителей низкая», — говорят исследователи. «Общий результат — значительное улучшение производительности устройства».
При испытаниях в стандартных условиях освещения ячейка достигла эффективности преобразования энергии 32,5%. Он также сохранил более 80% своей первоначальной эффективности после 1000 циклов гибки.
«Полученная фотоэлектрическая ячейка имеет в 1,4 раза больший срок службы носителей, на порядок меньшие токи утечки и в 3 раза меньшую плотность дефектов, что подавляет рекомбинацию», — заявили в группе.
Исследователи описали солнечный элемент в статье «Высокоэффективные гибкие перовскитные солнечные элементы на полиэтилентерефталатных пленках с помощью двойного галогенида и низкоразмерного интерфейса для фотоэлектрических систем внутри помещений», которая недавно была опубликована в RRL Solar. В исследовательскую группу входят учёные из Университета Гуйланя в Иране, GreatCell Solar Italia, Центра гибридной и органической солнечной энергии (CHOSE), Института кристаллографии (IC-CNR), Института нанотехнологий (CNR NANOTEC) и Университет Саленто.
Прочитано 489 раз(а)
0 комментариев