Исследователи из Университета Британской Колумбии (UBC) предложили способ преодолеть главные недостатки перовскитных солнечных элементов — их склонность к деградации и ограниченный спектр светочувствительности.
Они добавили к раствору, из которого формируют активный перовскитный слой, фосфор-содержащий хелатный агент. Этот компонент связывает ионы свинца на поверхности, снижая количество дефектов–«ловушек» для носителей заряда и улучшая срок службы элементов, даже в условиях высокой влажности.
Внутри лаборатории UBC провели эксперименты, сравнив стандартные и улучшенные образцы перовскитов.
Новые элементы сохраняли до 90% эффективности после многонедельного хранения при 85% относительной влажности. Ранее перовскитные панели быстро теряли КПД в условиях комнатной влажности, что ограничивало их использование.
Иллюстрация: ChatGPT В параллельном исследовании группа из другого университета изменила состав перовскита, чтобы он лучше соответствовал спектру флуоресцентных ламп — наиболее распространённого искусственного освещения в помещениях.
Состав материала подобрали так, чтобы он эффективно поглощал длины волн от 400 нм до 700 нм, свойственные офисным лампам.
В результате учёные получили элементы, вырабатывающие до 1 Вт на квадратный метр при стандартной мощности ламп — достаточно для подпитки малых датчиков или непрерывной работы IoT-устройств.
Соединяя эти два подхода, предприятия могут получить перовскитные панели, устойчивые к деградации и оптимизированные под искусственный свет.
Это открывает дорогу к автономным гаджетам — от фитнес-трекеров до систем умного дома — которые смогут питаться от лампы в комнате, а не от батарейки. Хелатное пассивирование легко интегрируется в серийное производство: достаточно добавить агент в антирастворитель при нанесении плёнки.
Такой подход не требует сложного оборудования и сохраняет низкую себестоимость перовскита, которая и привлекает к нему внимание.
Однако остаются вызовы: пока такие перовскитные элементы не демонстрируют устойчивой работы. Следующим этапом станет испытание комбинации хелатного пассивирования и спектральной подстройки в долговременных тестах.
Это позволит понять, насколько материал выдерживает реальные условия использования — например, на балконе или в зелёной стене офисного здания.
Рубрика: Технологии и Наука. Читать весь текст на www.ixbt.com.