Учени от Националната лаборатория за възобновяеми енергийни източници на САЩ са създали пероваситна соларна клетка, която запазва 94% от първоначалната си ефективност след 1000 часа постоянна работа при стандартни въздушни условия.
До този момент устойчивостта и дълготрайността са най-голямата бариера за развитието на комерсиално жизнеспособните перовскитни соларни клетки. Използваните материали често показват чувствителност към влагата и са склонни да деградират много бързо при реални експлоатационни условия.
Изследователите от NREL обаче са направили още една стъпка към решаването на проблена. Те са създали “некапсулирана перовскитна клетка … с висока ефективност”, която запазва 94% от първоначалните си свойства след 1000 часа непрекъсната работа.
Изпитанията са проведени при въздушни условия с 10-20% влажност, а клетката е използвана без капсулиране, обясняват учените в доклад, публикуван в журнала “Nature Energy”.
Вместо да се фокусират върху самия перовскитен материал, учените са изследвали всички слоеве на клетката, за да идентифицират причините за чувствителността към влага и други външни фактори. Те са заменили някои от материалите, чувствителни към тези фактори с други, които са по-устойчиви.
Два материала, които са типични за перовскитните соларни клетки и са отговорни за много от проблемите им с деградацията, според NREL, са били заменени. Първо, в горния слой на клетките е налие органична молекула, наречена спиро-OMeTAD, легирана с литиеви йони, която е била заменена с нов материал, наречен EH44, който е избран, защото отблъсква водата и не съдържа литий. Второ, в долния транспортен електронен слой учените са саменили титановия диоксид с калаен оксид. С него, както и с направените други подобрения, ефективността на слънчевата клетка остава стабилна.
“Това, което се опитваме да направим, е да премахнем най-слабите места в слънчевата клетка”, казва авторът на изследването Джоузеф Лутър. „Това проучване … ни показа, че всеки от слоевете в клетката може да играе важна роля за деградацията, а не само активният перовскитен слой”.
Изследователите признават, че ще са необходими още тестове, за да се докаже, че клетките им могат да издържат на 20 или повече години работа.
Напиши коментар