Зараз кремній — основний матеріал для виробництва фотоелементів. Він стабільний, дешевий та ефективно перетворює сонячне світло в електрику. Міжнародна група вчених знайшла матеріал, який може похитнути гегемонію кремнію.
Фахівці з Шанхайського університету транспорту (Китай), Федеральної політехнічної школи Лозанни (Швейцарія) та Науково-технічного університету Окінави (Японія) виявили, що стабільний матеріал CsPbI3 проявляє високу продуктивність при конверсії енергії.
CsPbI3 - це неорганічний перовськіт, група матеріалів, що набирають популярність у світі сонячної енергетики завдяки своїй високій ефективності та дешевизні. У запропонованій конфігурації він, до того ж, в достатній мірі стабільний, а саме цієї якості перовськітовим матеріалами завжди не вистачало.
Перовськіт CsPbI3 зазвичай вивчають в альфа-фазі — конфігурації кристалічної структури, яку також називають темною фазою через чорний колір. Вона найкраще підходить для абсорбування сонячного світла. На жаль, ця фаза нестабільна і швидко деградує до жовтуватої форми, яка вбирає світло набагато гірше.
Тому в новому дослідженні вчені звернулися до більш стабільної та менш вивченої бета-фази, що володіє меншим ККД. Знижена ефективність бета-фази — результат тріщин, що виникають на тонкоплівкових фотоелементах. Ці тріщини викликають втрату електронів. Однак після обробки матеріалу розчином йодиду холіну, проблема тріщин була вирішена, а взаємодія між шарами оптимізована.
Результати показали, що відсутність тріщин призвело до підвищення ефективності конверсії з 15% до 18%. Показники лише здаються незначними: ці додаткові відсотки дозволяють називати CsPbI3 конкурентом кремнію. Команда не збирається зупинятися на досягнутому, і найближчим часом планує поліпшити характеристики CsPbI3 - стабільність, вартість та ефективність.
Нагадаємо, що зовсім недавно дві команди американських фізиків розробили стратегію виробництва сонячних фотоелементів за допомогою органічних напівпровідників та «звільнених» електронів. Органічні напівпровідники можуть знизити вартість електронних пристроїв та відкрити нові методи їх виробництва.
