Ученые из МГУ предложили повышение эффективности перовскитных солнечных элементов за счет изменения состава светопоглощающего слоя. Выяснилось, что КПД снижается, если в пленках образуются игловидные кристаллы и, как следствие, дыры. Об этом группа сообщила в пресс-релизе, поступившем в«.Ру».

Органо-неорганические перовскитами класс называется фотоактивных материалов, сходных по структуре с минеральной перовскитом (титанатом кальция). Солнечные элементы из материала, коэффициент мощности, коэффициент полезного действия (КПД) превосходят кремниевых солнечных элементов.

Ученые выяснили, что ключевым фактором, влияющим на характеристики перовскитного слоя, является образование промежуточных соединений, которые влияют на форму зерен кристаллов (кристаллитов). Это, в свою очередь, морфология светопоглощающего слоя и эффективность батареи определяется. Игольчатые или нитевидная форма кристаллов не приводит к тому, что фильм будет, и КПД снижается.

Исследователи использовали синхротронного излучения и низких температур для замораживания кристаллиты до -173 градусов по Цельсию. Это позволило остановить разрушение перовскитов и проанализировать структуру и термическую устойчивость промежуточных соединений. Оказалось, что соотношение реагентов в растворе определяет, какое вещество форма кристаллов будет задавать и, соответственно, определяет структуру светопоглощающего слоя и их эффективность.