Південнокорейські вчені створили напівпрозорий перовскітний сонячний елемент із рекордним ККД 22,02%
Південнокорейський інститут енергетичних досліджень (KIER) оголосив, що група його дослідників розробила напівпрозорий сонячний перовскітний елемент, призначений для застосування в двосторонніх тандемних фотоелектричних пристроях на основі перовскіту і кремнію.
Напівпрозорі сонячні елементи досягли сертифікованого ККД 21,68% та рекордного максимального ККД 22,02%. «Це робить їх найбільш ефективними серед перовскітних сонячних елементів із прозорими електродами у світі», – заявили в дослідницькій групі. «Крім того, вони продемонстрували чудову довговічність: понад 99% їхньої початкової ефективності зберігається після 240 годин роботи».
Вчені стверджують, що їм вдалося подолати внутрішній механізм внутрішньої деградації, викликаний домішкою LiTFSI, що призводить до небажаної дифузії іонів літію та може завдати шкоди ефективності елемента. Вони створили спеціальну конфігурацію, що з’єднує HTL з буферним шаром триоксиду молібдену (MoO 3 ) і прозорими оксидами, що проводять (TCO), причому ця структура забезпечує утворення оксидів літію Li 2 O 2 на поверхні HTL, що, за їх словами, оптимізує окислення. час шару транспорту дірок.
Дослідницька група побудувала комірку з підкладкою зі скла та оксиду індія та олова (ITO), металевим контактом із золота (Au), шаром перенесення електронів (ETL) на основі оксиду олова (IV) (SnO2), перовскітним поглиначем, спіро-OMeTAD HTL, буферний шар MoO 3, прозора провідна оксидна плівка з оксиду індія-цинку (IZO) і ще один металевий контакт Au.
При випробуваннях в стандартних умовах освітлення осередок досягла ефективності перетворення енергії 21,68%, напруги холостого ходу 1139, щільності струму короткого замикання 23,74 А-см2 і коефіцієнта заповнення 80,1%. Він також зміг зберегти приблизно 99% початкової ефективності після 400 годин зберігання у темряві.
Потім цей пристрій був інтегрований у два двосторонніх тандемних сонячних елементи з перовскіту та кремнію з чотириперехідною та двоперехідною конфігураціями. Обидва пристрої досягли ефективності 31,5% і 26,34% відповідно в умовах, коли відбите світло ззаду складало 20% стандартного сонячного світла
