$68 €76.76

Последние новости

15.11.2018, 00:20 Уникальную образовательную платформу для малышей запускает в РФ «Zebrainy Ltd»

15.11.2018, 00:57 Площадка РТС-тендер создала общероссийский магазин для нужд госкомпаний

14.11.2018, 23:19 На Березовском разрезе строят комплекс глубокой переработки угля

14.11.2018, 16:43 Томичи собираются на акцию по случаю Всемирного дня вторичной переработки мусора

14.11.2018, 16:32 О безопасности подсластителей рассказал на конгрессе в Москве Эшли Робертс

14.11.2018, 16:22 Олимпиада «Музеи. Парки. Усадьбы» продолжает принимать заявки школьников 1–11 классов

14.11.2018, 15:34 Pulsar VC подвел итоги акселерационной программы

14.11.2018, 13:21 Независимым голосованием потребителей «Жигулевское» от «Балтики» признано лучшим

14.11.2018, 10:35 Компания Bentley Systems объявляет победителей конкурса «Год в инфраструктуре 2018»

14.11.2018, 10:59 Живописную летопись Крымского моста и юга России создали российские художники

ВСЕ НОВОСТИ

Графен помог повысить стабильность перовскитовых элементов

Наука

Перовскитовые солнечные элементы (PSC) могут обеспечить высокую эффективность преобразования света при низких производственных издержках. Но, чтобы быть коммерчески жизнеспособными, пленка из перовскита должна быть долговечной и не ухудшаться с течением времени.

Команда исследователей EPFL значительно улучшила стабильность устройств PSC, сохранив более 95% первоначальной эффективности при освещении солнечным светом при 60 градусах в течение более 1000 часов. Прорыв, который отмечает самую высокую стабильность для перовскитных солнечных элементов, достигнут учеными во главе с Михаэлем Гретцелем.

Обычные кремниевые солнечные элементы достигают эффективности около 25%, однако проблемы дорогостоящего производства, большого веса и жесткости остаются в значительной степени неразрешенными. Напротив, относительно новая фотоэлектрическая технология, основанная на перовскитах, уже достигла более 22% эффективности. Учитывая огромную гибкость в отношении химических веществ и недорогостоящую переработку этих материалов, PSC обещают возглавить будущее фотогальванической технологии, предлагая недорогие, легкие и высокоэффективные солнечные элементы.

Тем не менее, высокозатратные, прототипные органические материалы, транспортирующие дыры (HTM, выборочно переносящие положительные заряды в солнечном элементе), смогли достичь эффективности преобразования энергии более чем на 20%, но благодаря своим ингредиентам, эти материалы отрицательно влияют на долгосрочную эксплуатационную стабильность PSC. Среди различных неорганических HTM, тиоцианат меди (CuSCN) выделяется как стабильный, эффективный и дешевый кандидат, но предыдущие попытки использовать его в качестве дырочного транспортера в перовскитных элементах дали лишь умеренно стабилизированную эффективность и слабую стабильность устройства из-за проблем, связанных с осаждением высококачественного слоя CuSCN поверх пленки перовскита, а также химической нестабильностью слоя CuSCN при интегрировании в солнечный элемент.

Гретцель с коллегами нашли способы, с помощью которых можно преодолеть основные недостатки перовскитных солнечных элементов на основе CuSCN. Во-первых, они разработали простой динамический метод на основе раствора для осаждения слоев CuSCN толщиной 60 нм, что позволяет изготавливать перовскитные солнечные элементы со стабилизированной эффективностью преобразования энергии более 20%. Это сопоставимо с эффективностью самых эффективных, современных перовскитовых солнечных элементов на основе spiro-OMeTAD.

Во-вторых, они ввели тонкий разделительный слой оксида графена между CuSCN и слоем золота. Это позволило достичь отличной эксплуатационной стабильности устройств, сохранив более 95% от их начальной эффективности при работе в максимальной точке мощности в течение 1000 часов при освещении при полном солнечном освещении при 60 °C. Это превосходит стабильность органических перовскитных солнечных элементов на основе HTM, которые в значительной степени исследованы и в последнее время доминируют в этой области.

Исследователи также обнаружили, что неустойчивость перовскитных устройств обусловлена деградацией контакта между CuSCN и золотом во время работы солнечных элементов. «Это крупный прорыв в исследовании перовскитных солнечных батарей, открывающий путь для крупномасштабного коммерческого развертывания этой очень перспективной фотоэлектрической технологии», — говорит Гетцел.