Канадские ученые разработали гибкие перовскитовые фотоэлементы на подложке из полиэтилентерефталата (ПЭТ), более дешевого материала, чем используемый традиционно полэтиленнафталат (ПЭН). Это позволило снизить высокие температурные требования производства солнечных элементов. Эффективность преобразования нового устройства достигла 17,6 %.

Архитектура фотоэлемента, созданного специалистами из Университета Виктории, выглядит так: подложка из ПЭТ и оксида индия-олова, слой электронного транспорта из оксида олова, перовскитовый поглотитель из иодида метиламмиония-свинца, слой переноса дырок из Spiro-OMeTAD и контакт из золота.

Слой оксида олова был нанесен методом отжига при температуре 100 °С, слой Spiro-OMeTAD — при 50 °С, а перовскитовый поглотитель — тоже при 100 °С, с покрытием из ацетета и хлорида натрия. В процессе осаждения перовскита этот компонент чернил превращается в газ и очищает область нанесения от пыли. Этот метод не требует чистой комнаты или инертной атмосферы, а хлорид улучшает динамику кристаллизации пленки.

Опытный образец, изготовленный учеными, имел активную площадь 0,049 кв. см и фенилтриметламмоний хлорида (PTACl) в качестве реагента. Добавление PTACl в коллоидный раствор оксида олова привело к удвоению размера агломератов. Это означает, что взаимодействие частиц в коллоидном растворе усилилось, пишет PV Magazine.

В стандартных условиях освещения гибкие перовскитовые фотоэлементы показали эффективность преобразования 17,6 %, напряжение открытой цепи 0,95 В, плотность тока короткого замыкания 23 мА см-2, коэффициент заполнения 80%. Более крупное устройство — площадью 1 кв. см — показало эффективность преобразования 12,7 %.

В дальнейшем исследователи собираются заменить перовскит MAPbl3 на другой, более стабильный вид перовскитовых материалов.

До сих пор многопереходные фотоэлементы на основе перовскитов отставали по производительности от монолитных двухпереходных ячеек, поскольку требовали сложной многослойной архитектуры и системы управления светом и током. Немецким ученым удалось разработать трехпереходный солнечный элемент с рекордной для своего типа эффективностью преобразования.