Новый метод предварительной затравки повысил эффективность перовскитных солнечных элементов до 23%

Китайские учёные из Института биоэнергетики и биопроцессных технологий Циндао разработали метод «предварительного затравки кристалл-сольватом» (CSV), который решает ключевую проблему инвертированных перовскитных солнечных элементов (PSC) — несовершенства на скрытом нижнем интерфейсе.

Технология заключается в нанесении на подложку специальных низкоразмерных затравок (PDPbI4·DMSO), которые служат структурным ориентиром для роста перовскитного слоя. Встроенные в их кристаллическую решётку молекулы диметилсульфоксида (DMSO) высвобождаются при термообработке, создавая среду «отжига растворителем, ограниченного решёткой». Это способствует перестройке и росту зёрен, формируя более однородную и стабильную плёнку.

Как пояснила соавтор исследования доктор Сюньхун Сунь:

Мы разработали комплексный подход, который одновременно решает задачи регулирования кристаллизации и стабилизации интерфейса. Эта стратегия обеспечивает хорошую производительность даже на скрытых интерфейсах, которые печально известны сложностью точного контроля.

Метод позволил создать мини-модуль с апертурной площадью 49,91 см², который показал рекордную для своих размеров эффективность преобразования энергии в 23,15%. Падение КПД при переходе от маленьких лабораторных ячеек к большому модулю составило менее 3%, что является выдающимся результатом.

Профессор Шупин Пан отметил, что технология преодолевает давнее узкое место масштабирования и открывает новые возможности для инженерии интерфейсов в перовскитной фотовольтаике и других оптоэлектронных устройствах.