Инженеры довели перовскитные батареи практически до совершенства, используя квантовые точки
Перовскитные материалы делают солнечные батареи эффективными по нескольким причинам. Тонкие пленки из них способны эффективно поглощать весь спектр видимого света, они дешевы в изготовлении, легки и гибки.
Но есть и обратная сторона. Перовскитные солнечные элементы имеют проблемы со стабильностью и могут разрушаться под воздействием факторов окружающей среды, а их эффективность имеет тенденцию падать в больших масштабах. В прошлых исследованиях ученые пытались улучшить стабильность, добавляя объемные молекулы, старые пигменты и 2D-присадки.
Для этой попытки команда из EPFL и Корейского института энергетических исследований протестировала новый ингредиент — квантовые точки. Эти крошечные частицы излучают определенные цвета света при освещении и начинают находить применение в таких вещах, как телевизоры и солнечные батареи.
В этом конкретном случае команда использовала квантовые точки, сделанные из оксида олова, в качестве электронно-транспортного слоя устройства. Этот слой переносит электроны, произведенные перовскитом, в электрод, позволяя тем самым использовать накопленную энергию. По сравнению с обычным материалом диоксида титана, из которого сделан этот слой, квантовые точки улучшили способность устройства улавливать свет, а также уменьшили эффект, который иногда возникает между двумя слоями, что обычно снижает эффективность.
В целом команда обнаружила, что солнечные элементы из перовскита со слоем квантовых точек достигли эффективности до 25,7%, что всего на 0,1% меньше текущего рекорда для перовскитовых элементов.
Инженеры добавили в «рецепт» аккумуляторов слой квантовых точек, в результате чего получился более стабильный солнечный элемент с почти рекордной эффективностью