Разработена е безоловна перовскитна фотоволтаична клетка с 23% ефективност
Изследователи от университета „ Читкар “ в Индия оповестяват, че са съумели да подобрят стабилността и успеваемостта на перовскитните слънчеви кафези на калаена основа, като са употребявали техника, наречена градиране на ширината на неразрешената зона (bandgap grading). Тя се състои в смяна на дебелината и характерностите на абсорбиращия пласт на перовскита, което му разрешава да улавя по-широк диапазон от фотони. Предложената настройка реализира успеваемост на превръщане на силата от 23,61% с параболичен метод и 21,68% с метода на линейното градиране и надвишава 24% при подмяна на някои съставни елементи.
За преструване на новата настройка на слънчевите кафези учените употребяват софтуера за моделиране на слънчеви кафези SCAPS-1D, създаден от Университета в Гент. Те одобряват, че е употребен безоловен перовскит на основата на калай, прочут като CsSnI3-xBrx. След това учените „ настройват “ абсорбиращия пласт на слънчевата клетка, с цел да улавя повече светлина.
Първоначално дизайнът на клетката включвал субстрат, направен от флуориран калаен оксид (FTO), електронен транспортен пласт (ETL) въз основата на цериев оксид (CeO2), абсорбиращ пласт от перовскит, пласт за транспорт на дупки (HTL), направен от мед, желязо и калай (Cu2FeSnS4), и железен контакт, направен от злато (Au).
Изследователите са открили идентична дебелина от 100 nm за ETL и за HTL. Дебелината на абсорбиращия пласт от перовскит варира от 50 nm до 500 nm с променлива сила на неразрешената зона от 1,25 eV до 1,78 eV.
При тестване при общоприети условия на осветление препоръчаната настройка на слънчевата клетка реализира успеваемост на превръщане на силата от 23,61% при параболичния метод и 21,68% при метода с линеен градиент. Когато употребяваните материали ETL и HTL се заменят надлежно с калаен оксид (SnO 2) и полистиролов сулфонат (PEDOT: PSS), успеваемостта на клетката също надвишава 24 %.
Според учените тяхното проучване проправя пътя към създаването на високоефективни, екологични и постоянни перовскитни слънчеви кафези.
