Специалисты из Нанкинского университета и ряда других китайских научных учреждений представили трехслойную солнечную батарею на основе перовскита, демонстрирующую заявленную эффективность в 30,1%. По мнению исследователей, данный показатель является наивысшим для устройств подобного типа.

В отличие от традиционных кремниевых солнечных элементов, разработанная ячейка включает три слоя из перовскита. Каждый слой предназначен для поглощения определенной части спектра солнечного излучения, что позволяет более эффективно преобразовывать энергию.

Основной сложностью при создании такой конструкции является формирование верхнего слоя. Из-за высокого содержания брома в его составе он склонен к высыханию и неравномерной кристаллизации в процессе производства, что может привести к появлению трещин и других дефектов на поверхности, снижающих общую эффективность ячейки.

Для решения этой проблемы ученые применили специальную обработку растворителем и добавили небольшое количество хлорида олеиламмония. Это позволило добиться более ровной структуры пленки и обеспечить равномерное формирование кристаллической решетки.

Благодаря проведенным работам удалось добиться сокращения числа дефектов и уменьшить потери энергии.
Зафиксировано, что напряжение верхнего слоя достигло значения в 1,46 Вольт.

Конструкция ячейки включает три слоя, предназначенные для улавливания различных участков солнечного спектра, включая
область ближнего инфракрасного излучения. Производитель заявляет о КПД всей конструкции на уровне 30,1%, однако независимая
экспертиза подтвердила значение в 29,3%.

Проведенные исследования показали, что разработанное устройство обладает хорошей стабильностью. В ходе испытаний, которые включали в себя 569 часов непрерывной эксплуатации под воздействием искусственного солнечного света, ячейка сохранила свыше 90% своей первоначальной эффективности.

В дальнейшем научная группа намерена сосредоточиться на повышении эффективности разработанной конструкции,
увеличение габаритов ячеек и проведение испытаний в условиях, имитирующих космическую среду — при воздействии
радиации, ультрафиолетового излучения, вакуума и температурных колебаний.

В отличие от традиционных решений, перовскитные элементы не нуждаются в использовании тяжелых кремниевых подложек,
что открывает возможности для создания более легких и гибких солнечных модулей. В числе перспективных сфер применения
ученые рассматривают использование на зданиях, в носимой электронике и на космических аппаратах.