Перовскитные солнечные элементы достигли рекордной эффективности 28,04%
Прорыв в перовскитной фотоэлектрике
Китайские ученые установили новый мировой рекорд для перовскитно-органических тандемных солнечных элементов — 28,04% подтвержденной эффективности преобразования энергии. Новая технология обещает прорыв в возобновляемой энергетике, которая может стать доступной для носимой электроники, дронов, космических станций и даже оконных стекол. 
Решение проблем долговечности
Гибридные солнечные элементы долго страдали от внутренней химической нестабильности. Чтобы поглощать нужные цвета, в перовскитный слой добавляют галогениды — йодид и бромид. Но эти компоненты имеют привычку разделяться: сначала при формировании пленки, а затем — при длительной работе на солнце. Возникают микроскопические дефекты, и элемент быстро деградирует.
Китайские ученые решили эту проблему с помощью специальной добавки, молекулы TDB (photo-transformable additive). Она действует как двухступенчатый стабилизатор. На первом этапе, при изготовлении, TDB регулирует процесс кристаллизации, помогая йодиду и бромиду смешиваться равномерно. На втором этапе, когда солнечный элемент уже работает под солнцем, свет заставляет молекулы TDB на границах кристаллов трансформироваться и прочно связываться с поверхностью, блокируя миграцию галогенидов и предотвращая образование дефектов. Материал как бы сам ставит защиту под воздействием света.
Технические достижения
Оптимизированный перовскитный слой показал рекордное напряжение разомкнутой цепи — 1,42 вольта. При полной интеграции в тандемный элемент была достигнута эффективность 28,80%, а сертифицированная устойчивая эффективность составила 28,04%. Но главное — устройство сохранило 90% своей первоначальной производительности после 625 часов непрерывного освещения. Это доказывает, что высокая эффективность не обязательно идет в ущерб долговечности.
Ультратонкие решения
Исследователи из Наньянского технологического университета создали перовскитные солнечные элементы, которые примерно в 10 000 раз тоньше человеческого волоса и примерно в 50 раз тоньше обычных перовскитных солнечных элементов. Несмотря на свою тонкость, эти устройства демонстрируют один из самых высоких показателей эффективности преобразования энергии среди ультратонких перовскитных солнечных элементов на сегодняшний день. 
Результаты исследования, опубликованные в журнале ACS Energy Letters, могут открыть путь к созданию солнечных батар