Специалисты из Северо-западного политехнического университета изготовили полупрозрачный пероскитово-кремниевый тандемный фотоэлемент, в котором для защиты нижних слоев применили инновационный метод нанесения буферного слоя, недорогой и совместимый с существующими процессами промышленного производства. В результате у ученых получился один из самых производительных 4-контактных тандемных элементов из перовскита и кремния.

Буферный слой оксида индия был изготовлен методом электронно-лучевого осаждения паров, сообщает PV Magazine. Оптические и электронные свойства пленки оксида индия In2O3 проявляют высокую степень зависимости от скорости осаждения. Высокая скорость приводит к более богатым индием пленкам с низким коэффициентом пропускания и повышенным паразитным поглощением. Посредством оптимизации скорости осаждения китайские ученые получили стехиометрические пленки оксида индия, обладающие высоким коэффициентом пропускания и надежными защитными свойствами.

Верхнее, перовскитовое устройство изготовлено из стеклянной подложки и оскида индия-олова, самособирающегося монослоя из оксида никеля, перовскитового поглотителя, слоя переноса электронов из молекул С60, буферного слоя батокупроина, буферного слоя оксида индия и электрода из оксида индия-олова.

Эффективность преобразования солнечного света элемента составила 20,2 %, приблизившись к показателям непрозрачных аналогов. Кроме того, он показал отличные электрические, оптические и защитные свойства слоя индия-олова: величина энергетической щели достигла 1,68 эВ. Пленка толщиной 20 нм эффективно защищает расположенные ниже слои от различных типов повреждений.

Соединив верхнее устройство с нижним, кремниевым, в тандемный элемент, исследователи добились эффективности 30,04 %. Кроме того, фотоэлемент смог сохранить около 80 % изначальной эффективности после 423 часов непрерывной работы.