Кремнієві сонячні елементи, можливо, мали фору в кілька десятиліть, але перовскіт швидко скорочує розрив лише за 15 років. Мало того, що його ефективність наближається до ефективності кремнію, він також дешевший, легший і гнучкіший, але має один істотний недолік — довговічність.
Впродовж тривалого впливу на елементи, перовскіти мають тенденцію руйнуватися, що в свою чергу не добре для пристроїв, призначених для перебування на сонці весь день, щодня протягом десятиліть. Вчені експериментували з їхнім посиленням, додаючи, серед іншого, об'ємні молекули, 2D-добавки, вуглецеві наноточки з волосся або квантові точки. Але нова обробка дозволяє перовскітним сонячним елементам працювати з ефективністю 99% після 1000 годин використання.
Читати також: В Китаї змоделювали поверхню одного шару комірок, щоб отримати ефективніші сонячні елементи з перовскіту
Команда використовувала новий клей для захисту перовскітів. Він називається BondLynx і спочатку вироблявся канадською компанією з виробництва матеріалів XlynX для інших цілей, перш ніж був протестований на сонячних елементах.
Проблеми з перовскітами починаються, коли органічні компоненти в матеріалі активуються теплом і світлом і можуть зникати, послаблюючи перовскіт і пошкоджуючи інші матеріали в сонячному елементі. BondLynx - це агент, який "зшиває", утворює хімічні ковалентні зв'язки з цими органічними компонентами, запобігаючи їхньому розхитуванню і зниженню ефективності.
Читати також: Перовскіти та мікроканавки найближчим часом зроблять революцію в сонячній енергетиці
Команда обробила сонячні елементи з перовскіту за допомогою BondLynx, а потім піддала їх тривалому впливу тепла та світла, щоб побачити, наскільки добре вони себе показали порівняно із сонячними елементами, які не оброблялися. Сонячні елементи почали з ефективності 24% і зберегли майже 99% після 1000 годин безперервної дії штучного сонячного світла. Для порівняння, необроблені сонячні елементи втратили 35% своєї початкової ефективності за тих самих умов за той самий період часу.
Сонячні елементи також піддавалися постійному впливу тепла 60 ° C (140 ° F) протягом 600 годин. Обробленим BondLynx вдалося зберегти майже 98% своєї ефективності за цей час, тоді як контрольна група втратила 27% своєї ефективності.
Читати також: Сонячні елементи з перовскітового чорнила — це недороге та легке рішення
Хоча випробування проводилися лише кілька місяців, той факт, що оброблені клітини майже не втратили ефективність, передбачає, що вони мають прожити набагато довше. Поряд з іншим недавнім покриттям, яке, за оцінками, дає перовскітним сонячним елементам 30-річний термін служби, цей сміливий новий претендент міг би залатати свою ахіллесову п'яту і незабаром кинути виклик кремнію у боротьбі за перевагу в сонячній енергії.
Дослідження було опубліковано в журналі Joule.
Джерело: newatlas.com
