Развитие технологий: как инженеры сделали перовскитовые батареи втрое эффективнее с помощью серебряного зеркала

Перовскиты являются одним из самых многообещающих новых материалов для технологии солнечных батарей. Инженеры из Университета Рочестера разработали новый способ более чем утроить эффективность материала, добавив под него слой отражающего серебра.
Развитие технологий: как инженеры сделали перовскитовые батареи втрое эффективнее с помощью серебряного зеркала
Chloe Zhang

В течение большей части последнего столетия кремний был основным материалом для изготовления солнечных элементов благодаря его изобилию и эффективности в преобразовании света в электрический ток. Но буквально за последнее десятилетие по служебной лестнице стремительно поднялся новый претендент — перовскит, который намного дешевле и уже догнал по эффективности кремний.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Новое исследование повысило эффективность перовскита в три с половиной раза, даже не изменяя сам материал. Вместо этого команда обнаружила, что добавление под него слоя другого вещества изменило взаимодействие электронов в перовските, уменьшив процесс истощения энергии.

Как это работает

Перовскиты и другие фотогальванические материалы генерируют электричество, позволяя солнечному свету возбуждать электроны в материале, заставляя их выпрыгивать из своих атомов, готовых к тому, чтобы их направили для генерации электрического тока. Но иногда электроны падают обратно в «дыры», которые они оставили, уменьшая общий ток и, следовательно, эффективность материала. Это явление известно как рекомбинация электронов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи обнаружили, что им удалось резко уменьшить рекомбинацию электронов в перовските, поместив его на подложку, состоящую либо из одного серебра, либо из чередующихся слоев серебра и оксида алюминия. Команда говорит, что это создает своего рода зеркало, которое формирует перевернутые изображения электронно-дырочных пар, что снижает вероятность рекомбинации электронов с «дырками». В ходе испытаний инженеры показали, что добавление этих слоев повышает эффективность преобразования света в 3,5 раза.