Пореден рекорд: перовскитна фотоволтаична клетка с ефективност 25,1%
Международен екип от откриватели, основан в Университета в Торонто, Канада, е създал напълно перовскитна слънчева клетка с троен преход, който демонстрира усъвършенствана еднородност на халогенния перовскитен филм. При създаването му учените са употребявали специфична сол – пропан-1,3-диамониев йодид, която предизвиква хомогенизацията. Клетката с размер 0,049 кв. см демонстрира успеваемост на превръщане на силата от 25,1%, реализира напрежение на луфт от 3,33 V и е в положение да поддържа 80% от първичната си успеваемост след 200 часа непрестанно следене на точката на оптималната мощ.
Учените показаха нова тактика за възстановяване на качеството на кино лентата и успеваемостта на слънчевите кафези. Това е осъществено посредством троен преход, формирани напълно от перовскитни материали. Тази тактика има за цел да преодолее постоянно срещания проблем, обвързван с увеличеното изместване на зоните, виновни за преноса на заряд, и увеличената активност на дефектите в перовскитните абсорбери с необятна неразрешена зона. Всичко това понижава успеваемостта на тези устройства спрямо устройствата с индивидуален или двоен преход.
Този способ има за цел да сътвори равномерна и постоянна връзка сред двата съществени пласта на слънчевата клетка. Това са перовскитния абсорбер и пласта за транспорт на дупките. За тази цел се употребява специфична сол – пропан-1,3-диамониев йодид (PDA). Те се прибавя по време на процеса на образуване на кино лентата. Тази сол спомага за възстановяване на взаимоотношението сред материалите, което от своя страна усъвършенства работата на слънчевите кафези.
Клетката е с повърхност от 0,049 квадратни сантиметра и с обърната настройка. При такива кафези контактът, селектиращ дупките, е в долната част на перовскитовия пласт, а електронният транспортен пласт е в горната част. Тази обърната конструкция се назовава „ щифт “.
Устройството се състои от стъклена основа и голям брой пластове. Това са транспарантен заден контакт, направен от легиран с водород индиев оксид, пластове за транспорт на дупки, направени от никелов оксид, три абсорбера с друга широчина на неразрешената зона, буферни пластове, направени от калаен оксид, и железни контакти въз основата на злато и сребро. Енергийните ширини на неразрешената зона на трите абсорбера са надлежно 1,97 eV, 1,61 eV и 1,25 eV.
Изследователите декларират, че пропан-1,3-диамониевият йодид е бил потребен при взаимоотношението с перовскитните прекурсорни материали. Както и при забавянето на образуването на перовскитни филми по време на центрофугирането. Това е довело до по-бавната кристализация на филмите. А това значи, че те са се образували по по-хомогенен в структурно отношение метод. PDA катионите се свързват компактно с границите сред другите елементи на перовскита. По този метод те дават повече време на другите химични съставни елементи да си взаимодействат. Това спомага за приемането на по-еднородни перовскитни филми.
При тестване при общоприети условия на осветяване устройството с троен преход демонстрира успеваемост на превръщане на силата от 25,1%. И още напрежение на луфт от 3,33 V, ток на късо съединяване от 9,7 mA кв. см и коефициент на запълване от 0,78. Устройството е в положение да поддържа 80% от първичната си успеваемост и след 200 часа непрестанно следене на оптималната точка на мощ (MPPT). Националната лаборатория за възобновима сила към Министерството на енергетиката на Съединени американски щати сертифицира успеваемостта на устройството на 23,87%, като употребява асимптотичен протокол за сканиране на оптималната точка на мощ.
