Исследователи из Центра инноваций SPECIFIC Университета Суонси в Великобритании разработали перовскитовые фотоэлектрические солнечные элементы пригодные для печати. Этот метод позволит производить солнечные элементы с низкими затратами.

Солнечные технологии на основе перовскита - это солнечные элементы следующего поколения, которые продемонстрировали высокую эффективность преобразования энергии и снижения производственных затрат. Ранее были предприняты попытки масштабного производства перовскитов с использованием методов печати или нанесения покрытий, тем не менее, рулонное производство не было достигнуто.

Центр инноваций собрал команду химиков, материаловедов и инженеров. Одним из основных препятствий, с которым столкнулась команда, был золотой электрод, который был применен к солнечному элементу из перовскита. Это не только дорогостоящий компонент всей сборки, но также используется медленный процесс испарения после печати устройства, что препятствует увеличению масштабов производства.

Исследователи искали подходящую альтернативу золотому электроду и с помощью рентгеноструктурного анализа обнаружили, что чернила угольного электрода являются подходящим растворителем для высыхания пленки без растворения нижележащего слоя.

«Этот инновационный слой можно наносить непрерывно и совместимо с нижележащими слоями при низкой температуре и высокой скорости», - сказал Дэвид Бейнон, старший научный сотрудник SPECIFIC.

Дальнейший анализ солнечных элементов с угольными электродами показал, что фотоэлектрические характеристики на жесткой стеклянной подложке аналогичны характеристикам электродов из напыленного золота с эффективностью преобразования энергии 13-14 %, а также демонстрируют долговременную стабильность.

Затем исследователи использовали метод рулонного производства для печати гибкой подложки длиной 20 м, продемонстрировав эффективность преобразования энергии 10,8%.

«Всего за четыре года этот инновационный метод для фотоэлектрических систем был разработан и реализован, детально оценен и проанализирован, адаптирован и улучшен, что сделало возможность печати и установки миллионов метров солнечных элементов по всему миру», - добавил научный сотрудник университета.