Инженеры довели перовскитные батареи практически до совершенства, используя квантовые точки
Инженеры добавили в «рецепт» аккумуляторов слой квантовых точек, в результате чего получился более стабильный солнечный элемент с почти рекордной эффективностью
Перовскитные материалы делают солнечные батареи эффективными по нескольким причинам. Тонкие пленки из них способны эффективно поглощать весь спектр видимого света, они дешевы в изготовлении, легки и гибки.
Но есть и обратная сторона. Перовскитные солнечные элементы имеют проблемы со стабильностью и могут разрушаться под воздействием факторов окружающей среды, а их эффективность имеет тенденцию падать в больших масштабах. В прошлых исследованиях ученые пытались улучшить стабильность, добавляя объемные молекулы, старые пигменты и 2D-присадки.
Для этой попытки команда из EPFL и Корейского института энергетических исследований протестировала новый ингредиент — квантовые точки. Эти крошечные частицы излучают определенные цвета света при освещении и начинают находить применение в таких вещах, как телевизоры и солнечные батареи.
В этом конкретном случае команда использовала квантовые точки, сделанные из оксида олова, в качестве электронно-транспортного слоя устройства. Этот слой переносит электроны, произведенные перовскитом, в электрод, позволяя тем самым использовать накопленную энергию. По сравнению с обычным материалом диоксида титана, из которого сделан этот слой, квантовые точки улучшили способность устройства улавливать свет, а также уменьшили эффект, который иногда возникает между двумя слоями, что обычно снижает эффективность.
В целом команда обнаружила, что солнечные элементы из перовскита со слоем квантовых точек достигли эффективности до 25,7%, что всего на 0,1% меньше текущего рекорда для перовскитовых элементов.