Новая ячейка, разработанная исследователями Корейского института энергетических исследований (KIER), была предназначена для применения в двусторонних тандемных фотоэлектрических устройствах на основе перовскита и кремния. Ученые утверждают, что им удалось преодолеть внутренний механизм внутренней деградации, вызванный примесями, который приводит к нежелательной диффузии ионов лития, которая могла бы нанести ущерб эффективности элемента.
Корейский институт энергетических исследований (KIER) объявил, что группа его исследователей разработала полупрозрачный перовскитный солнечный элемент, предназначенный для применения в двусторонних тандемных фотоэлектрических устройствах на основе перовскита и кремния .
Полупрозрачные солнечные элементы достигли сертифицированного КПД 21,68% и рекордного максимального КПД 22,02%. «Это делает их наиболее эффективными среди перовскитных солнечных элементов с прозрачными электродами в мире», — заявили в исследовательской группе. «Кроме того, они продемонстрировали замечательную долговечность: более 99% их первоначальной эффективности сохраняется после 240 часов работы».
В статье « Снижение внутренней межфазной деградации в полупрозрачных перовскитных солнечных элементах для обеспечения высокой эффективности и долгосрочной стабильности », опубликованной в Advanced Energy Materials , ученые объяснили, что новинка полупрозрачного устройства состоит из слоя транспорта дырок ( HTL) на основе спиро-ОМеТАД, допированного бис(трифторметансульфонил)имидом лития (LiTFSI), целью которого является улучшение электропроводности.
Ученые утверждают, что им удалось преодолеть внутренний механизм внутренней деградации, вызванный примесью LiTFSI, который приводит к нежелательной диффузии ионов лития и может нанести ущерб эффективности элемента. Они создали специальную конфигурацию, соединяющую HTL с буферным слоем триоксида молибдена (MoO 3 ) и прозрачными проводящими оксидами (TCO), причем эта структура обеспечивает образование оксидов лития Li 2 O 2 на поверхности HTL, что, по их словам, оптимизирует окисление. время слоя транспорта дырок.
«Преобразование ионов лития в стабильные оксиды лития посредством оптимизированного окисления уменьшает диффузию ионов лития, тем самым повышая стабильность устройства», — объяснили они. «Это открытие показывает, что оксид лития, ранее считавшийся простым побочным продуктом реакции, может играть решающую роль в повышении эффективности и стабильности».
Исследовательская группа построила ячейку с подложкой из стекла и оксида индия и олова (ITO), металлическим контактом из золота (Au), слоем переноса электронов (ETL) на основе оксида олова (IV) (SnO2), перовскитным поглотителем, спиро -OMeTAD HTL, буферный слой MoO 3 , прозрачная проводящая оксидная пленка из оксида индия-цинка (IZO) и еще один металлический контакт Au.
При испытаниях в стандартных условиях освещения ячейка достигла эффективности преобразования энергии 21,68%, напряжения холостого хода 1139 В, плотности тока короткого замыкания 23,74 А-см2 и коэффициента заполнения 80,1%. Он также смог сохранить примерно 99% первоначальной эффективности после 400 часов хранения в темноте.
Затем это устройство было интегрировано в два двусторонних тандемных солнечных элемента из перовскита и кремния с четырехпереходной и двухпереходной конфигурациями. Оба устройства достигли эффективности 31,5% и 26,34% соответственно в условиях, когда отраженный свет сзади составлял 20% стандартного солнечного света.
Оба устройства основаны на нижнем солнечном элементе с двусторонним кремниевым гетеропереходом (HJT), предоставленном китайской компанией Jusung Engineering Ltd.
Прочитано 782 раз(а)
0 комментариев