Химики из Саудовской Аравии и Тайваня добавили в перовскитные солнечные элементы защитный слой из 2D-перовскита. Солнечные элементы с такими защитными слоями проработали более 1200 часов при температуре 85 градусов Цельсия и относительной влажности 85 процентов и получили международный сертификат стабильности IEC61215:2016.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

По эффективности перовскитные солнечные элементы уже сравнялись с лидерами рынка — кремниевыми солнечными элементами — а вот в стабильности все еще существенно уступают. Кремниевые батареи работают по двадцать-тридцать лет, практически не теряя эффективности, а перовскитные лишь недавно преодолели отметку в один год.

Для улучшения стабильности перовскитов ученые постоянно ищут новые подходы. Тестировать каждый новый вариант в режиме реального времени неудобно (в этом случае на подготовку очередной статьи уходило бы несколько лет) поэтому ученые используют процедуры так называемого ускоренного состаривания. Чтобы процесс деградации перовскита шел быстрее, элементы испытывают в жестких условиях: облучают концентрированным солнечным светом, выдерживают при повышенной температуре и влажности.

Например, международный сертификат IEC61215:2016 получают солнечные элементы, которые выдерживают 1000 часов непрерывной работы при температуре 85 градусов Цельсия и относительной влажности 85 процентов, потеряв не более пяти процентов от изначальной эффективности.

Получить такой сертификат для перовскитов сумели ученые из Саудовской Аравии и Тайваня под руководством Стефана де Вольфа (Stefaan De Wolf) из научно-технического Университета имени короля Абдаллы.