Дослідники вирішили проблему масштабування пероскотних сонячних панелей
Дослідники з Циндаоського інституту біоенергетики та біотехнологій (QIBEBT) Китайської академії наук представили інноваційний метод виробництва сонячних елементів (PSC), який дозволяє значно підвищити їх ефективність та стабільність.
Нова технологія, результати якої були опубліковані в журналі Nature Synthesis 27 лютого 2026 р., вирішує критичну проблему масштабування фотоелектричних пристроїв.
Традиційні перовскітні елементи мають обмеження при переході від крихітних лабораторних зразків до великих промислових модулів. Особливо це стосується інвертованої архітектури, де верстви перенесення зарядів міняються місцями. Головною слабкістю таких систем є прихований інтерфейс – місце контакту перовскіту з нижнім шаром. Тут часто виникають мікроскопічні дефекти та порожнечі, що знижують довговічність панелей.
Китайські фізики розробили метод попереднього засіву кристалів сольватом (CSV). Процес починається з нанесення на підкладку спеціальних нанокристалів стрижнеподібної форми. Ці «затравки» виступають структурним орієнтиром для зростання основного світлопоглинаючого шару. Важливою особливістю методу є використання диметилсульфоксиду (ДМСО), які поступово вивільняються під час термічної обробки, створюючи ідеальні умови для формування однорідної та щільної плівки без структурних недоліків.
Застосування методу CSV дозволило вченим виготовити сонячний міні-модуль площею близько 50 сантиметрів квадратних (49,91 см2). Пристрій продемонстрував вражаючий коефіцієнт корисної дії – 23,15%. Найважливішим досягненням стало те, що при переході від малих елементів до великої панелі втрата ефективності склала менше ніж 3%, що є визначним показником для галузі.
Розробка не тільки покращує електронні властивості сонячних елементів, але й робить їх більш стійкими до впливу світла та високих температур. Професор Шупін Пан зазначає, що ця технологія створює універсальну платформу для інженерії інтерфейсів. У майбутньому, змінюючи склад органічних катіонів та молекул розчинника, можна буде створювати цілу бібліотеку матеріалів для різних оптоелектронних пристроїв, що відкриває шлях масового виробництва дешевої та високоефективної сонячної енергії.
