Исследователи из Национального агентства по новым технологиям, энергетике и устойчивому экономическому развитию (ENIA) и Университета Тор Вергата в Риме заявили, что они разработали фотоэлемент, который сочетает в себе преимущества процесса производства тонкопленочных перовскитных фотоэлементов с преимуществами высокопроизводительных гетеропереходных фотоэлементов на основе кремния. Тандемный фотоэлемент с так называемой двухконтактной конструкцией достигает эффективности 26,3%.
По словам итальянских ученых, для такого фотоэлемента требуется меньшее количество электродов, которые поглощают меньше света, который невозможно затем использовать для производства электроэнергии. В то же время производственные затраты снижаются по сравнению с четырехконтактной конструкцией. Исследователи опубликовали презентацию своей разработки в научном журнале Joule.
Для улучшения стабильности и повышения долговечности фотоэлемента ученые легировали слой диоксида титана графеном. При этом они нанесли на подложку из диоксида титана и слой раствора из наночастиц диоксида титана хлопья графена. «Оказалось, что при таком незначительном легировании графеновыми хлопьями фотоэлектрическая мощность мезоскопических перовскитных фотоэлементов растет (с точки зрения размеров в диапазоне от нано до микрометров) без изменения оптического поглощения всей конструкции», пишут исследователи.
Для создания фотоэлемента с двухполюсной конструкцией ученые использовали «механический подход»: «Оптимизированный, двусторонний, мезоскопический верхний фотоэлемент из перовскита был механически уложен поверх нижнего фотоэлемента из кремния при давлении около одного килограмма на квадратный сантиметр в области контактной поверхности между двумя фотоэлементами», пишут они далее.
Источник: https://www.pv-magazine.de/2020/02/24/italienische-forscher-entwickeln-tandem-perowskit-zelle-mit-263-prozent-wirkungsgrad/