«В первом приближении мы говорим о стабильности в течение нескольких лет наиболее стабильных перовскитных солнечных элементов», — говорит Конрад Доманкси, первый автор статьи. «Нам все еще нужно увеличение на порядок, чтобы достичь стабильности кремниевых ячеек».В то время как исследования постоянно проводятся для улучшения стабильности перовскита, сообщество ограничено тем фактом, что не существует общих стандартов, по которым ученые могли бы измерить стабильность перовскитных солнечных элементов. Следовательно, результаты, полученные из разных лабораторий и компаний, нелегко сравнивать друг с другом. И хотя для других фотоэлектрических технологий были разработаны специальные стандарты измерения стабильности, их необходимо адаптировать для перовскитных солнечных элементов, которые демонстрируют новые типы поведения.
Теперь лаборатории Майкла Гратцеля и Андерса Хагфельдта из EPFL провели исследование, в котором предлагается стандартизировать измерения стабильности перовскитных солнечных элементов во всем поле. Исследователи изучили влияние различных факторов окружающей среды на старение перовскитных солнечных элементов, изучив влияние освещения (свет на уровне солнечного света), температуры, атмосферной и электрической нагрузки, и протестировали систематический ряд их комбинаций.
«Мы разработали и построили специальную систему для проведения этого исследования», — говорит Домански. «Это самое современное оборудование для измерения стабильности солнечных элементов — мы можем варьировать интенсивность света по образцам и контролировать температуру, атмосферу и т. Д. Мы загружаем образцы, программируем эксперименты, и данные отображаются автоматически».Исследование показывает, как определенные особенности поведения перовскитных солнечных элементов могут исказить результаты экспериментов. Например, когда клетки оставляют в темноте, они могут восстановить часть потерь, вызванных освещением, и «начать все заново утром». Поскольку солнечные элементы естественным образом подвергаются циклам день-ночь, это имеет важное значение для того, как мы определяем, что солнечный элемент в первую очередь деградирует.
Это также меняет наше представление о показателях, используемых в промышленности для описания срока службы солнечных элементов.«Эта работа может заложить основы для стандартизации старения перовскитных солнечных элементов», — говорит Вольфганг Тресс, последний автор статьи. «Местные специалисты могут использовать его для разработки объективных и сопоставимых показателей стабильности, точно так же, как стабилизированная мощность теперь используется в качестве стандартного инструмента для оценки эффективности преобразования энергии в перовскитных солнечных элементах.
Что еще более важно, систематическое выделение конкретных факторов деградации поможет нам лучше понять деградацию. перовскитовых солнечных элементов и продлить срок их службы ».«Мы не пытаемся навязать обществу стандарты», — говорит Домански. «Скорее, будучи в авангарде перовскитных солнечных элементов и исследований их стабильности, мы пытаемся показать пример и стимулировать обсуждение того, как должны выглядеть эти стандарты. Мы твердо уверены, что конкретные протоколы будут приняты консенсусом и что конкретные действия с этой целью будут созданы группы с участием широкого круга исследователей ».