Для изготовления органического слоя переноса электронов в перовскитовом фотоэлементе команда ученых из Саудовской Аравии подготовила самособирающийся монослой молекул, содержащих в качестве основы фосфоновую кислоту. По их мнению, это самый подходящий кандидат для будущих перовскитовых солнечных элементов на гибких подложках. Разработка отличается высокой эффективностью и теплоустойчивостью.

Ученые из университета KAUST использовали для создания перовскитовых фотоэлементов нефуллереновые полупроводники, состоящие из молекул антрахинона (AQ) и диимида нафталена (NDI). Они создают ковалентные связи с поверхностью слоя оксида индия-олова и успешно взаимодействуют с перовскитом.

Термогравиметрический анализ модифицированных молекул показал, что они проявляют теплоустойчивость и теряют всего 5% массы при температурах 356 и 268 градусов Цельсия, соответственно.

Сам элемент изготовлен на стеклянной подложке, на которой, поверх самособирающегося монослоя расположены слой транспорта дырок из материала Spiro-OMeTAD, слой оксида молибдена и серебряный контакт, пишет PV Magazine.

Испытания при стандартных условиях освещения показали, что элемент достигает эффективности преобразования энергии в 21,5%. По словам разработчиков, это наивысший зарегистрированный результат для перовскитовых фотоэлементов с органическим слоем переноса электронов.

Также устройство показало напряжение разомкнутой цепи 1,13 В, плотность тока короткого замыкания 24,7 мА см² и фактор заполнения 77%. А эксплуатационная стабильность устройства при температуре 65 С после 1000 часов работы продемонстрировала 90% от первоначальной производительности.