Команда академика Ли Юнфана и исследователя Мэн Лэя из Института химии Китайской академии наук добилась нового прогресса в области перовскитно-органических тандемных солнечных элементов. Разработанное ими устройство по результатам сторонней сертификации достигло стационарной эффективности преобразования фотоэлектрической энергии в 28,04%, обновив мировой рекорд эффективности преобразования фотоэлектрической энергии для устройств данного типа.

Традиционные однопереходные солнечные элементы, полагающиеся только на один светопоглощающий материал, с трудом эффективно используют фотоны с разной энергией. Разработанный командой перовскитно-органический тандемный солнечный элемент объединяет два фотоэлектрических материала, позволяя послойно поглощать солнечный свет, что теоретически обеспечивает более высокую эффективность преобразования фотоэлектрической энергии. Кроме того, такие новые батареи отличаются тонкостью, легкостью и гибкостью, что в будущем позволит применять их в сценариях, предъявляющих высокие требования к легкости, таких как интегрированная в здания фотоэлектрика, портативные источники энергии, носимые устройства, беспилотники и космическое энергоснабжение.

Для устранения таких недостатков перовскитно-органических тандемных солнечных элементов, как снижение производительности и недостаточная стабильность, исследовательская группа ввела новую молекулу добавки TDB, обеспечив полный цикл регулирования от стадии изготовления до стадии эксплуатации, что предоставило эффективную стратегию для решения технологических проблем данного типа устройств. Результаты были опубликованы 13 июля в международном академическом журнале Nature.

По результатам сторонней сертификации, стационарная эффективность преобразования фотоэлектрической энергии перовскитно-органического тандемного солнечного элемента, изготовленного с использованием данной технологии, достигла 28,04%, что является мировым рекордом. Стабильность устройства также показала достаточно высокие результаты: после 625 часов непрерывной работы под освещением оно сохранило 90% начальной эффективности преобразования фотоэлектрической энергии. В будущем такие новые солнечные элементы смогут обеспечивать энергией наземные здания, транспорт, интеллектуальные носимые устройства, а также спутники и другие космические объекты.