Тандемный перосвскит-кремниевый фотоэлемент достиг эффективности 33,1%
Китайские ученые объединили перовскитовый фотоэлемент с устройством нормально разомкнутого контакта, получив тандемный элемент высокой эффективности и стабильности. Ключевой для высокой производительности стала новая стратегия пассивации поверхности изделия, которую исследователи применили к верхнему элементу.
Команда разработчиков из Университета Хуацяо использовала технологию реконструкции поверхности мокрым нанополированием для удаления дефектов перовскитового материала с широкой запрещенной зоной. Они выяснили, что этот метод повышает контакт между слоями, снимает остаточное напряжение в решетке перовскитовой пленки и формирует богатый бромом перовскитовый слой, который эффективно подавляет потерю заряда и миграцию ионов.
Технология успешно удаляет богатые на дефекты области, вызванные неправильной кристаллизацией поверхности перовскитовой пленки, а также мягкие, богатые йодом галоидные компоненты. Наноскопическое полирование сохраняет разделение фаз и подавляет кристаллическую негомогенность пленки, сообщает PV Magazine.
Кроме того, оно повышает интенсивность фотолюминесценции перовскитовой пленки, обеспечивая более равномерное распределение фотолюминесценции. Измерения показали значимое сокращение в безызлучательной рекомбинации носителей.
Опытный образец тандемного фотоэлемента площадью 300 на 300 мм с подложкой из стекла и оксида индия-олова был изготовлен в двух вариантах: непрозрачном и полупрозрачном. Эффективность преобразования составила 23,67% и 21,7%, соответственно. Более того, оба устройства сохраняют 80% начальной эффективности после работы максимальной мощности на протяжении 1505 часов.
Полупрозрачный элемент ученые соединили с кремниевым при помощи устройства разомкнутого контакта компании Gold Stone Energy. Общая эффективность тандемного фотоэлемента достигла 33,1%.