В то время как перовскитовые солнечные элементы предлагают экономичную и легкую альтернативу традиционной технологии на основе кремния, их коммерческий потенциал был ограничен из-за дефекта в их структуре, вызванного в первую очередь утечкой йода. Со временем такое выделение йода может привести к деградации материала, снижению эксплуатационных характеристик и долговечности.

Работая в сотрудничестве с Национальной физической лабораторией и Университетом Шеффилда, ученые теперь обнаружили способ улавливать йод путем встраивания крошечных частиц al₂o₃ - оксида алюминия - внутрь элемента, что обещает более долговечные и доступные солнечные панели следующего поколения.

Доктор Хашини Перера, аспирант-исследователь и ведущий автор исследования из Института передовых технологий Университета Суррея, сказал:

"Невероятно интересно видеть, что наш подход оказывает такое влияние. Десять лет назад идея перовскитовых солнечных элементов, работающих так долго в реальных условиях, казалась недостижимой. Благодаря этим улучшениям мы выходим на новый уровень стабильности и производительности, приближая перовскитную технологию к тому, чтобы стать основным энергетическим решением".

В исследовании, опубликованном в EES Solar, модифицированные солнечные элементы были протестированы в условиях экстремальной жары и влажности, чтобы воспроизвести условия реального мира. Результаты показали, что солнечные элементы со встроенными наночастицами al₂o₃ сохраняли высокую производительность более двух месяцев (1530 часов) - десятикратное улучшение по сравнению всего со 160 часами без модификаций с добавлением оксида алюминия.

Дальнейший анализ показал, что наночастицы al₂o₃ способствовали более однородной структуре перовскита, уменьшая дефекты и улучшая электропроводность; они также образовали защитный двухмерный слой перовскита, который действует как дополнительный барьер против разложения влаги.

Доктор Ималка Джаявардена из Института передовых технологий Суррея сказала:

"Решая эти общие проблемы, с которыми мы сталкиваемся при использовании перовскитной солнечной технологии, наше исследование широко открывает двери для более дешевой, эффективной и широко доступной солнечной энергии. То, чего мы достигли здесь, является важным шагом на пути к разработке высокоэффективных солнечных элементов, способных выдерживать условия реального мира, что приближает нас к их коммерческому использованию в глобальном масштабе".

Профессор Рави Сильва, директор Института передовых технологий и временно исполняющий обязанности директора Суррейского института устойчивого развития, добавил:

"В связи с быстрым приближением крайнего срока достижения целевых показателей "чистого нуля" расширение доступа к решениям в области возобновляемых источников энергии является более важным, чем когда-либо, если мы хотим успешно снизить нашу зависимость от ископаемого топлива. Подобные прорывы сыграют жизненно важную роль в удовлетворении глобальных потребностей в энергии, одновременно поддерживая наш переход к устойчивому будущему.

"Недавний анализ, проведенный Конфедерацией британской промышленности, также подчеркивает, что обучение в секторе возобновляемых источников энергии не только улучшает перспективы карьерного роста, но и может привести к заработной плате выше средней по стране, усиливая экономические и экологические выгоды от инвестиций в экологически чистую энергетику".