Перовскитные солнечные батареи выдержали 1800 часов термического стресса
Австралийские химики выяснили, что защитное покрытие может не только защитить перовскитный солнечный элемент от влаги, но и повысить его термическую стабильность. Такое покрытие помогло наименее стабильным перовскитным солнечным батареям впервые пройти международную сертификацию IEC61215:2016, в том числе они выдержали нагрев до 85 градусов Цельсия на протяжении 1800 часов, а также несколько циклов охлаждения до -40 градусов Цельсия. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Эффективность перовскитных солнечных элементов возросла с 3,8 до 25,2 процентов всего за десять лет. Такие солнечные батареи просты в получении, дешевы и могут применяться для преобразования солнечного света в электроэнергии как самостоятельно, так и в качестве верхней полупрозрачной части тандемных солнечных элементов.
Главной проблемой перовскитных материалов остается недостаточная стабильность. Под действием солнечного света, нагревания, а также кислорода и атмосферной влаги, перовскитные солнечные элементы деградируют — в них ухудшается экстракция заряда из активного слоя на электроды, начинается миграция ионов между слоями, а на более поздних этапах происходит разрушение кристаллической решетки перовскита. Сейчас ученые активно ищут способы улучшения стабильности таких солнечных элементов, например разрабатывают для них различные инкапсулирующие покрытия для защиты от кислорода и влаги.
Анита Хо-Бейли (Anita W. Y. Ho-Baillie) из Университета Нового Южного Уэльса и ее коллеги ранее уже предложили простой и эффективный способ инкапсуляции перовскитных солнечных элементов с помощью стекла и быстрозастывающих полимеров. В новой работе они усовершенствовали этот метод и применили его для инкапсуляции самых нестабильных перовскитов — содержащих метиламмониевую группу (MA). Перовскитные элементы с метиламмонием демонстрируют лучшую эффективность, но худшую стабильность, особенно чувствительны