Ученые разработали защитный слой для солнечных батарей с эффективностью 27%

Международный коллектив исследователей из Центра Гельмгольца в Берлине совместно с коллегами из Китая, Швейцарии и Италии разработал новое межфазное покрытие для перовскитных солнечных элементов. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Photonics в ноябре 2025 года.

Ученые применили тонкий фторированный молекулярный слой между перовскитным материалом и верхним контактным слоем из бакибола C60. Фторированное соединение проникает в пространство между этими слоями и формирует компактную мономолекулярную пленку. Данная структура выполняет функцию химического барьера, блокируя взаимодействие материалов и образование дефектов на границе слоев.

Коэффициент преобразования солнечной энергии в модифицированных элементах достиг 26,9%. Экспериментальные образцы прошли испытания в режиме непрерывной работы продолжительностью 1200 часов, что соответствует годовому воздействию естественного солнечного излучения. За этот период деградация показателей не зафиксирована. Контрольные образцы без фторированного покрытия утратили 20% первоначальной производительности через 300 часов эксплуатации.

Исследовательская группа под руководством Гуйсяна Ли из Юго-Восточного университета в Нанкине провела дополнительные испытания на термическую стабильность. Образцы выдержали 1800 часов нагрева при температуре 85 градусов Цельсия и 200 циклов температурных перепадов в диапазоне от минус 40 до плюс 85 градусов Цельсия. Фторированное покрытие увеличивает плотность и однородность слоя C60, что улучшает перенос электрических зарядов между компонентами ячейки.

Антонио Абате, профессор Центра Гельмгольца, указал на схожесть защитных свойств созданного покрытия с характеристиками тефлона. Молекулярный слой предотвращает химическое взаимодействие материалов при сохранении электрического контакта между ними.

Источник: Interestingeng Iineering