Австралийские ученые сообщили о достижении наивысшей на сегодня эффективности преобразования солнечной энергии для перовскитовых фотоэлементов на стальной подложке. Для того чтобы предотвратить диффузию железа из подложки в фотоэлектрический элемент, они поместили между ними слой оксида индия-олова.

Преимущество гибкой и проводящей электричество стали перед стеклом — традиционным материалом для подложки солнечного элемента — в том, что она может выполнять двоякую функцию: и подложки, и электрода. Причем как в случае монолитных солнечных панелей большой площади, так и для более мелких, с одно- и многопереходной архитектурой.

Сталь, помимо гибкости и проводимости, обладает хорошей термостойкостью, прочностью и ударной вязкостью. Однако это непрозрачный материал, и если его использовать в фотоэлементе, то только вместе с прозрачным электродом.

С этой целью ученые из Университета Сиднея использовали в качестве промежуточного слоя оксид индия-олова, рассказывает PV Magazine. Следующим после стали и слоя индия-олова толщиной 80 нм идет слой транспорта электронов из оксида олова, перовскитовый поглотитель, слой транспорта дырок Spiro-OMeTAD и буферный слой из триоксида молибдена, а сверху — прозрачный электрод из оксида индия-олова.

Первый прототип, собранный по этой архитектуре, достиг эффективности преобразования 13,2%. Аналогичный элемент без промежуточного слоя индия-олова — всего 6%. Далее ученые решили применить метод пассивации — образования тонкого защитного слоя — чтобы еще больше повысить производительность элемента. В итоге образец показал эффективность 17,1%, самый высокий для перовскитовых фотоэлементов на стальной подложке.

Как отмечают исследователи, технико-экономический анализ перовскитового элемента такой конструкции еще не проводился.