Учёные МГУ имени Ломоносова разработали способ увеличения устойчивости тонких плёнок гибридных галогенидных перовскитов к свету и нагреванию. Это поможет создавать более долговечные перовскитные солнечные батареи. Исследование проводилось при поддержке РНФ.
Преимущество перовскитных солнечных элементов — в возможности нанесения всех активных слоёв с использованием простых растворных технологий. Это помогает удешевить производство. Но есть и важный недостаток: эти материалы имеют низкую устойчивость к облучению и высоким температурам. В своём исследовании учёные решили выяснить, как можно повысить стабильность плёнки перовскита через обработку её поверхности.
«В последние годы активно развиваются методы улучшения свойств и стабильности гибридных галогенидных перовскитов за счет введения солей крупных молекулярных катионов. В большинстве случаев такой эффект достигается за счет формирования этими ионами двумерного слоя перовскита на поверхности трехмерного», — объяснил Сергей Фатеев, научный сотрудник лаборатории новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах МГУ.Авторы работы продемонстрировали, что улучшить фотостабильность можно посредством формирования на поверхности трёхмерного перовскита тонкого мономолекулярного слоя пассивирующего агента. В качестве пассиватора был использован иодид протонированной аминоудекановой кислоты.
Чтобы сформировать слой, достаточно обработать перовскитную плёнку разбавленным спиртовым раствором определённой соли. В итоге использование технологии приводит к снижению концентрации поверхностных дефектов, которые обычно ускоряют деградацию материала. Ухудшение оптических свойств перовскита при его длительном облучении также замедляется.
В дальнейшем разработка поможет создавать более долговечные солнечные элементы.
Фото: Fateev et al. / Chem. Mater., 2022
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.