Недавно исследовательская группа предложила интригующий подход к повышению эффективности солнечных элементов. Их внимание к потенциальному трисульфиду сурьмы (Sb 2 S 3 ) в качестве фотоэлектрического поглотителя привело к стратегии параллельного плоского гетероперехода (PPHJ) для изготовления высокоэффективных солнечных элементов.
Их результаты были опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition. Исследователей возглавил профессор Ван Минтай из Института физики твердого тела Хэфэйского института физических наук (HFIPS) Китайской академии наук (CAS).
Одной из текущих проблем использования фотоэлектрического электричества на Земле является отсутствие недорогих, эффективных и стабильных материалов, а также соответствующих фотоэлектрических устройств для преобразования фотонов в электроны. Обычно два независимых элемента плоского гетероперехода (PHJ) складываются в тандем для создания эффективных солнечных элементов. Однако необходимость в межфазном слое для рекомбинации противоположных зарядов из верхней и нижней ячеек увеличивает сложность выбора материала и подготовки устройства.
«Именно поэтому мы представили стратегию PPHJ в нашем исследовании, — объясняет профессор Чен Чонг, — она позволяет нам реализовать практический потенциал создания эффективных нескольких солнечных элементов PHJ».
Устройство PPHJ на основе Sb 2 S 3 состоит из двух типов обычных субэлементов PHJ, соединенных параллельно. Субэлементы PHJ на основе Sb 2 S 3 отвечают за поглощение и генерацию заряда, тогда как субэлементы PHJ на основе CH 3 NH 3 PbI 3 управляют транспортом электронов к собирающему электроду. Несмотря на два типа субэлементов, устройство PPHJ по своей природе остается устройством Sb 2 S 3 .
Результатом является значительное увеличение эффективности солнечных элементов Sb 2 S 3 , обработанных в растворе , достигнув впечатляющего КПД 8,32%, самого высокого среди всех устройств Sb 2 S 3 .
«Действительно, наша стратегия упрощает процесс подготовки, позволяя проводить традиционное последовательное осаждение нескольких слоев PHJ», — сказал Чен. «Это устраняет типичные сложности, связанные как с тандемными, так и с параллельными тандемными системами PHJ».
«Это исследование прокладывает путь к концептуальному проектированию недорогих и эффективных частично или полностью неорганических солнечных элементов, тем самым способствуя их разработке», — добавил Чен.
Теги: батарея
