Ученые из Швейцарии и Германии нашли способ создавать перовскитные солнечные батареи с рекордным КПД — 20% — с использованием недорогого тиоцианата меди (CuSCN).
Снимок солнечной панели из тиоцианата меди,
сделанный на сканирующий электронный микроскоп
© M. Ibrahim Dar/EPFL
Перовскиты — различные материалы, похожие своей кристаллической решеткой на минерал перовскит (титанит кальция). В 2009 году ученые показали, что перовскиты могут преобразовывать энергию видимого света в электричество, и с тех пор они считаются перспективными материалами для солнечной энергетики.
Однако именно стабильность считается главной проблемой перовскитных солнечных батарей в сравнении с кремниевыми. Под воздействием естественных условий — света и температуры — они быстро теряют свою эффективность. Поэтому ученые ищут способы модифицировать панели, чтобы сохранить одновременно их надежность и КПД.
При всех преимуществах солнечных батарей пока существует проблема с их коэффициентом полезного действия. Ученым уже удавалось создать несколько образцов с КПД выше 20%, но для этого приходилось использовать дорогие и непрактичные материалы, либо же такой КПД сохранялся лишь в лабораторных условиях. Прорыв сделала команда инженеров из Швейцарии и Германии. Использование в поверхностном слое перовскитной батареи вещества под названием тиоцианат меди (CuSCN) позволило выйти на стабильные показатели выше 20% при умеренных затратах в производстве батарей.
Между слоем тиоцианата меди и слоем из частиц золота инженеры сделали прокладку из оксида графена, что позволило значительно повысить стабильность батарей: через 1000 часов при температуре 60 градусов по Цельсию сохранилось 95% работоспособности. Таким образом, в условиях непрерывной освещенности и нагрева стабильность батареи, сделанной по новой технологии, превысила стабильность наиболее перспективных перовскитных батарей, где используется органический полимер spiro-OMeTAD (C81H68N4O8).
Исследование опубликовано в журнале Science
Источник: chrdk.ru
