Перовскитные солнечные элементы: мезопористый интерфейс снижает влияние дефектов

Ученые исследовали различные архитектуры перовскитных ячеек, приготовив их в идентичных условиях с использованием слоев переноса электронов из оксидов металлов (ETL), таких как TiO2 и SnO2. Одна группа ячеек имела плоскую границу раздела между перовскитом и ETL, тогда как в другой была создана мезопористая граница раздела, смешивая перовскит и оксид металла, чтобы сформировать губчатую структуру, которая содержит огромное количество чрезвычайно крошечных пор.

Удивительно, но перовскитовая ячейка с мезопористым интерфейсом демонстрирует лучшую стабильность выходного сигнала во времени, чем планарный интерфейс ETL-перовскит.После тщательных экспериментальных наблюдений и численного моделирования ученые теперь могут дать объяснение: «Преимущество мезопористой границы раздела в основном связано с ее большой площадью поверхности», — объясняет Абате. Дефекты, которые снижают выходную мощность и срок службы и которые накапливаются во время работы в ETL, имеют тенденцию растворяться на этой большой поверхности.Ученые смогли даже получить пороговую плотность для этих дефектов: выше определенного порога выходная мощность солнечного элемента быстро уменьшается.

Но ниже этого порога максимальная выходная мощность остается стабильной. «Мы продемонстрировали, что устройства в мезопористой конфигурации более устойчивы к накоплению дефектов, чем в плоской конфигурации», — заключает Абате.

Новости со всего мира