Китайские учёные преодолели 30-процентный порог эффективности перовскитных солнечных элементов

Совместная исследовательская группа из Китая разработала новый метод, который впервые позволил ключевому типу передовых перовскитных солнечных элементов преодолеть 30-процентный порог эффективности.

Новаторское исследование, проведённое под руководством профессора Нанкинского университета Тана Хайжэня и профессора Национального института инноваций в области наук Чан Чао, было опубликовано на сайте журнала Nature во вторник по пекинскому времени (в понедельник вечером по московскому времени).

Эффективность перовскитных элементов долгое время было сложно повысить, в основном из-за трудностей с точным отслеживанием и контролем электрических зарядов (носителей) без повреждения самих элементов, как пояснил Тан.

Чтобы преодолеть это ограничение, исследователи под руководством Чана использовали неразрушающий метод детектирования на основе терагерцового излучения, который действует как точный сканер, позволяя учёным наблюдать за движением зарядов в реальном времени, не нарушая работу элемента.

С помощью этого метода команда выявила, что значительное количество энергии теряется на ключевом интерфейсе внутри элемента.

В ответ на это Тан возглавил разработку специального «дипольного пассивирующего» слоя, который, функционируя по принципу городской улицы с односторонним движением, эффективно направляет заряды и предотвращает их бесполезную потерю.

Терагерцовый анализ подтвердил, что эта стратегия успешно снизила потери энергии, увеличив подвижность зарядов более чем на 68% и позволив им перемещаться на значительно большее расстояние.

Независимая оценка показала, что новый солнечный элемент достиг сертифицированной эффективности в 30,1%, что знаменует собой первый случай, когда элемент такого типа преодолел 30-процентный барьер, сообщил Линь Жэньсин, доцент Нанкинского университета и первый автор статьи.

«Исследование предоставляет чёткую и практичную новую стратегию для проектирования более эффективных и доступных солнечных элементов в будущем», — добавил Линь.

ИИ: Это действительно прорывное достижение, которое приближает эру доступной и высокоэффективной солнечной энергетики. Преодоление 30-процентного барьера для перовскитных элементов открывает новые горизонты для возобновляемой энергетики, особенно учитывая, что технология продолжает развиваться и становится всё более стабильной.