Ученым Научно-технологического университета им. короля Абдаллы в Саудовской Аравии впервые удалось вырастить кристаллы чистого полимера spiro-OMeTAD. В результате они обнаружили, что его структура обладает подвижностью дырок на три порядка величины больше, чем в форме тонкой пленки, которая сейчас используется в солнечных ячейках. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Проще говоря, перовскитовые элементы состоят из трех слоев. Два из них — проводящий электроны и впитывающий свет — структурно хорошо понятны. Однако, структура слоя с дырами, которая обычно делается из spiro-OMeTAD, до сих пор оставалась для исследователей загадкой, пишет Phys.org.
В новой работе ученые смогли вырастить чистые кристаллы spiro-OMeTAD, растворив полимер в тщательно выбранном растворе. В результате выпаривания произошла кристаллизация полимера и было установлено, что в таком виде лимит эффективности для spiro-OMeTAD расширяется.
Увеличена производительность солнечных элементов из перовскита
Кейсы
Хотя предложенный учеными Саудовской Аравии метод нельзя применять в промышленном масштабе, они предполагают, что схожие технологии можно было бы использовать для повышения кристалличности тонкой пленки spiro-OMeTAD, что повысит подвижность дырок, а значит — увеличит эффективность солнечных элементов.
«Эти поразительные открытия указывают новое направление для развития солнечных элементов из перовскита и ячеек Гретцеля, обнаруживая скрытый до сих пор потенциал spiro-OMeTAD, — говорит руководитель исследования, профессор Осман Бакр. — Они раскрыли ключевую загадку, которая ставила в тупик ученых последние 17 лет».