Ученые из Наньянского технологического университета (Cингапур) в сотрудничестве с Университетом Гронингена (Нидерланды) разработали метод анализа того, какие пары материалов в перовскитных солнечных батареях нового поколения могут аккумулировать наибольшее количество энергии. Это может повысить эффективность устройств до 66%.
В статье, опубликованной в журнале Science Advances, ученые использовали чрезвычайно быстрые лазеры для наблюдения за тем, как формируется энергетический барьер, когда перовскит соединяется с материалом, который извлекает электрический заряд. Солнечный элемент поглощает свет и преобразует его в электрический заряд, однако во время этого процесса световые частицы имеют больше энергии, чем необходимо для создания зарядов, поэтому КПД таких устройств обычно равен 3-12%.
Исследователи уверены, что солнечные элементы из перовскита имеют куда больший теоретический предел эффективности. Они показали, что если извлечь «горячие» заряды достаточно быстро, то вместе с собранными «холодными» зарядами это может привести к появлению носителя солнечного элемента с теоретической эффективностью до 66%.
Ключ к достаточно быстрому извлечению этих горячих зарядов заключается в выборе правильного извлекаемого материала для сцепления с перовскитом. Коллектив ученых разработал способ определения наилучших извлекаемых материалов — сделать это помогут быстрые лазеры.