Диоксид олова помог сделать эффективные перовскитные солнечные элементы
Корейские и швейцарские материаловеды заменили в перовскитном солнечном элементе транспортный слой диоксида титана на слой диоксида олова с добавками полиакриловой кислоты. В результате скорость нежелательной безызлучательной рекомбинации снизилась на 80 процентов, а экстракция электронов стала более эффективной. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Для извлечения электронов в перовскитных солнечных элементах используют полупроводник диоксид титана (TiO2). Обычно этот слой делают двойным — на проводящую подложку наносят так называемый компактный слой диоксида титана, а поверх него — более объемный пористый слой из наночастиц того же самого диоксида титана. Такая структура служит подложкой для формирования главного перовскитного слоя, а большая площадь контакта между перовскитом и наночастицами помогает извлекать электроны более эффективно. Однако, у наночастиц диоксида титана есть и недостатки. Подвижность электрона в этом материале ограничена, а сами частицы могут становиться центрами безызлучательной рекомбинации, а иногда даже фотокаталитическими центрами, запускающие реакции распада перовскита. Кроме того, чтобы слой TiO2 хорошо закристаллизовался, нужны высокие температуры (более 400 градусов Цельсия).