Взаимодействие бора с галогенидом для регулирования кристаллизации перовскита с шириной запрещенной зоны 1,68 эВ, полученного двухступенчатым методом

И снова очень интересные новости из ФИЦ проблем химфизими и медхимии РАН, что в Черноголовке. Там уже не первый год работает одна из сильнейших в России команд по части новых материалов для солнечных батарей.

Есть такая штука — перовскитные солнечные батареи, в данном случае «перовскит» — это не минерал, а соединения с тем же структурным типом, галогенидные комплексы p-элементов (в основном свинца). Технология эта открыта уже больше 10 лет назад и считается очень перспективной (КПД там превышают 20%, что уже интересно для коммерческого применения), но есть куча проблем, из-за которых пока что в серию это нигде в мире не пошло. Одна из главных — стабильность таких устройств, а это связано с дефектами в пленках.

Так вот, российско-китайско-американский коллектив обнаружил, что если использовать в качестве добавки к светопоглощающему слою трис(пентафторфенил)боран, то за счет образования связи бор-галоген и водородных связей с фтором структура сильно, скажем так, упорядочивается, в результате чего в слоях перовскита появляются более крупные зерна. В итоге дефектность пленок снижается.

Результат: наши ученые побили рекорд по КПД подобных устройств — 23.49% (было 22.73, повторяем, в этой гонке участвует весь мир, десятки крутых команд), мало того, батареи оказались еще и весьма живучими.

Результаты работы опубликованы в журнале по материаловедению Energy & Environmental Science.

Источник: Пресс-служба ФИЦ ПХФ и МХ РАН