Специалисты Университета науки и технологий МИСИС создали защитный слой для перовскитных солнечных батарей, увеличивающий срок их службы и повышающий эффективность в условиях низкой освещенности.
Как пояснили «Энергии+» авторы разработки, они использовали самособирающийся монослой: молекулы органической кислоты на основе трифениламина — соединения, которое часто используется для производства органических красителей и компонентов лекарств. Особенность этих молекул — в наличии так называемой «якорной группы», благодаря которой каждая отдельная молекула способна «садиться» на поверхность и прочно с ней сцепляться. Поэтому слой и называется «самособирающимся».
— Чтобы создать защитный слой, мы готовим раствор исходного вещества, наносим его на подложку и раскручиваем в лабораторной центрифуге. За счет действия центробежной силы формируется тонкая пленка из прочно скрепленных друг с подложкой молекул, — Екатерина Ильичева, сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ МИСИС.
Как показали исследования, монослой способен гасить нежелательные реакции: он препятствует образованию во время работы солнечной панели летучих соединений йода и других побочных веществ, из-за которых перовскит может окисляться и деградировать, теряя свои свойства. Тесты при естественном свете показали, что перовскитные элементы с монослоем сохраняют до 98% своей первоначальной производительности после 1000 часов работы, тогда как необработанные устройства теряют более 20% мощности уже через 400 часов. Кроме того, монослой эффективнее переносит носители электрического заряда, образующиеся под действием солнечного света, и за счет этого повышает эффективность батареи: увеличивает ее мощность при низком освещении до 90%.
