Изследователи от университета в Нанкин и други китайски научни институции разработиха перовскитна слънчева клетка с три активни слоя (тип „triple-junction”) и отчетена ефективност от 30,1%. Според учените, това е най-добрият резултат, постиган някога за този тип устройства.
За разлика от конвенционалните силициеви слънчеви клетки, новата клетка се състои от три перовскитни слоя. Всеки слой абсорбира определена част от слънчевия спектър, което позволява по-ефективно използване на енергията.
Горният слой остава основното предизвикателство при създаване на такъв тип структура. Поради високото съдържание на бром, той е склонен към неравномерно изсъхване и кристализация по време на производството. Това може да доведе до пукнатини и други повърхностни дефекти, които намаляват ефективността на клетката.
Китайските учени решиха този проблем чрез специална обработка с разтворител и добавяне на малко количество олеиламониев хлорид. Това спомогна за създаване на по-гладък слой и осигури по-равномерно образуване на кристали.
В резултат, броят на дефектите намаля, а загубите на енергия бяха сведени до минимум. Напрежението на горния слой достигна 1,46 V, отбелязва Interesting Engineering в публикация за разработката.
Трите слоя на клетката са проектирани така, че да улавят различни части от слънчевия спектър, включително близката инфрачервена област. Отчетената ефективност на цялата структура е 30,1%, като независима сертификация потвърди стойност от 29,3%.
Устройството демонстрира и добра стабилност. След 569 часа непрекъсната работа под слънчев симулатор, клетката запази над 90% от първоначалната си ефективност.
Занапред изследователите планират да подобрят ефективността на конструкцията, да увеличат размера на клетките и да тестват работата им при условия, симулиращи космоса – по-конкретно излагане на радиация, ултравиолетова светлина, вакуум и температурни колебания.
Перовскитните клетки не изискват тежки силициеви пластини, което позволява в бъдеще да се създават по-леки и гъвкави слънчеви модули. Като потенциални приложения учените посочват сгради, носима електроника и космически апарати.
