Перовскиты являются одним из самых многообещающих материалов для изготовления солнечных батарей. Инженеры из Университета Рочестера разработали новый способ повысить эффективность материала более чем в три раза, добавив под него слой отражающего серебра.

Кремний был основным материалом для изготовления солнечных элементов благодаря его изобилию и эффективности в преобразовании света в электрический ток. Но буквально за последнее десятилетие стремительно поднялся новый претендент - перовскит, который намного дешевле и уже сравнялся по эффективности с кремнием.

Новое исследование повысило эффективность перовскита в три с половиной раза, даже не изменяя сам материал. Вместо этого команда обнаружила, что добавление под него слоя другого материала изменило взаимодействие электронов в перовските, уменьшив процесс истощения энергии.

Перовскиты и другие фотогальванические материалы генерируют электричество, позволяя солнечному свету возбуждать электроны в материале, заставляя их выпрыгивать из своих атомов, готовых к тому, чтобы их направили для генерации электрического тока. Но иногда электроны падают обратно в «дыры», которые они оставили, уменьшая общий ток и следовательно, эффективность материала. 

Исследователям удалось резко уменьшить рекомбинацию электронов в перовските, поместив его на подложку, состоящую либо из одного серебра, либо из чередующихся слоев серебра и оксида алюминия. Команда говорит, что это создает своего рода зеркало, которое создает перевернутые изображения электронно-дырочных пар, что снижает вероятность рекомбинации электронов с дырками. В ходе испытаний инженеры показали, что добавление этих слоев повышает эффективность преобразования света в 3,5 раза.

«Кусок металла может выполнять такую ​​же работу, как сложная химическая технология в мокрой лаборатории. По мере появления новых перовскитов мы можем использовать наш метод, основанный на физике для дальнейшего повышения их эффективности», - сказал Чунлей Го, ведущий автор исследования.