Дори малко подобрение в ефективността на слънчевите клетки води до големи ползи за енергийната система (снимка: CC0 Public Domain)
Синтетична молекула значително повишава енергийната ефективност и издръжливостта на перовскитните слънчеви клетки. Чрез образуване на по-силни йонни връзки с перовскитния материал, молекулата подобрява електронните свойства на елементите и минимизира механичното разграждане.
Молекулата, наречена CPMAC, е разработена в рамките на международен проект с участието на изследователи от Университета за наука и технологии „Крал Абдула” (KAUST). CPMAC е йонна сол, синтезирана от бъкминстерфулерен – черен въглероден материал, съставен от 60 атома, обикновено наричан C60.
Въпреки че C60 помага на перовскитните слънчеви клетки да постигнат рекордна енергийна ефективност, той създава и проблеми, ограничавайки цялостната производителност и дългосрочната стабилност на клетките. За да преодолеят тези ограничения, учените изследвали алтернативни материали, което довело до разработването на CPMAC.
„В продължение на повече от десетилетие C60 е неразделна част от разработването на перовскитни слънчеви клетки. Слабите взаимодействия на границата перовскит/C60 обаче водят до механично разграждане, което компрометира дългосрочната стабилност на слънчевите клетки. За да се справим с това ограничение, разработихме йонна сол, получена от C60 – CPMAC, която подобрява значително стабилността на перовскитните слънчеви клетки”, споделя проф. Осман Бакр от Центъра за върхови постижения в областта на възобновяемата енергия и устойчивите технологии (CREST) на KAUST.
Химичният състав на CPMAC е подобрил електронните свойства на слънчевите клетки. Новите клетки на база CPMAC имат ефективност на преобразуване на енергията, която е с 0,6% по-висока от тази на слънчевите клетки, произведени с C60.
Ако средностатистическата електроцентрала произвежда 1 гигават електроенергия, разлика от по-малко от 1% все още би била достатъчна за захранване на 5000 допълнителни домакинства.
„Когато става въпрос за мащаба на типична електроцентрала, допълнителното генерирано електричество дори с част от процента е доста значително”, казва Хонгвей Джу, изследовател от KAUST, който също е участвал в разработката на синтетичната молекула.