В проблемах солнечных батарей виновны мини-отверстия

Сотрудники окинавского университета OIST (Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University) уверяют, что нашли причину быстрой деградации характеристик перспективных солнечных батарей на основе перовскита.

Такие панели намного дешевле, чем традиционные кремниевые, а их эффективность в последние годы стремительно растет. Однако перовскитный слой, где собственно происходит преобразование света в электричество, быстро теряет свои полезные качества.

Анализируя воздействие компонентов воздуха — кислорода, азота, воды — на покрывающую перовскит полимерную пленку (spiro-MeOTAD), аспирант OIST Зафер Хаваш (Zafer Hawash) обнаружил наличие в ней множества отверстий, настолько миниатюрных, что их нельзя различить в оптический микроскоп. Средний диаметр их составляет 135 нм, а самые крупные имеют в поперечнике до 2 микрон.

Эти дырки по мнению первооткрывателя, описавшего их в журнале Chemistry of Materials, могут служить путями доступа для воды и других молекул газов к слою перовскита.

Причиной их появления, вероятно является технология получения слоя spiro-MeOTAD: нанесение полимера методом центрифугирования на слой основы с образованием покрытия толщиной с человеческий волос.

«Альтернативный метод выпаривания в вакууме не дает отверстий, но менее удобен в использовании», — отмечает соавтор статьи доктор Луис Оно (Luis Ono).

Команда OIST ищет способ, как избежать появления отверстий и, в то же время, сохранить себестоимость солнечных панелей на низком уровне. Они рассчитывают добиться этого результата доводкой процесса подготовки или добавлением других ингредиентов.