Покрытия из оксида титана улучшат солнечные батареи

Исследователи из Университета Канадзавы нанесли разные формы оксида титана друг на друга, повысив таким образом эффективность перовскитных солнечных батарей на 17%.

Слои оксида титана лучше переносили электроны из центра устройства на электроды, сообщает sciencedaily.com. Подход может помочь еще больше увеличить эффективность перовскитных солнечных коллекторов в будущем.

Результаты исследования представлены в Nano Letters.

Большинство солнечных батарей делают из кремния. Для этого требуются вакуумные камеры и температура более 1000°С. В последнее время ученые сосредоточились на новом типе установок из металогалогенных перовскитов. Такими материалами можно недорого печатать мощные устройства. Перовскит превращает свет в электричество, но для этого он должен находиться между положительным и отрицательным электродами. Один из них обязательно прозрачный, как и любые используемые материалы, помогающие передавать заряд. Ранее ученые выяснили, что для этих целей подходят тонкие слои оксида титана.

Теперь японские специалисты, работавшие на базе Университета Канадзавы, провели более подробное исследование перовскитных установок, использовав для транспорта электронов слои из анатаза и брукита. Команда сравнила применение этих форм оксида титана по отдельности и в комбинации. Слой анатаза был изготовлен путем нанесения раствора на стекло, покрытое прозрачным электродом, и нагревом до 450°С. Для второй структуры ученые использовали водорастворимые наночастицы брукита. Команда предсказала, что сочетание слоев поможет решить проблемы, возникавшие при работе с последним материалом.

«Нанеся брукит на анатазу, мы повысили эффективность солнечной батареи на 16,82%», — сказал соавтор исследования, Коджи Томита.

Результаты открывают новый подход к оптимизации перовскитных установок путем контролируемого нанесения разных минеральных форм оксида титана.

«Сочетание фаз позволяет лучше управлять транспортом электронов и не дает зарядам соединяться на границе перовскитного и передающего слоя, — сказал первый автор работы, Мд. Шахидуззаман. – Оба явления повышают КПД установки».

Проект приближает ученых к созданию нового поколения недорогих солнечных батарей, которые можно печатать.