В условиях растущего спроса на экологически чистые источники энергии солнечная энергетика играет важную роль. Исследователи из Сингапура разработали гибридный органическо-неорганический перовскитовый солнечный элемент (HPSC) с использованием полимера, полученного из биомассы. Этот прорыв позволил достичь рекордной энергоэффективности в 21,39%.
Перовскитовые солнечные элементы считаются перспективной альтернативой, поскольку в лабораторных условиях демонстрируют высокую эффективность преобразования энергии – более 34%. Тем не менее, для их коммерциализации необходимо преодолеть ряд технических трудностей. Одной из главных сложностей является использование полимеров нефтяного происхождения в фотоактивном слое элемента. Это вызывает экологические опасения и усложняет производство из-за ограничений растворимости при взаимодействии с другими сопряженными полимерами.
Для решения этой проблемы исследователи NTU применили PBDF-DFC – фуран, полимер, получаемый из сельскохозяйственных отходов. Несмотря на его потенциал, фуран недостаточно изучен в контексте перовскитовых солнечных элементов. Исследовательская группа разработала новые методы интеграции фурана непосредственно в структуру устройства. В результате HPSC с использованием растворимой фракции фурана FP1-H показал эффективность 21,39%, что на 1,55% выше, чем у контрольного образца без фурана.
Кроме того, ячейка продемонстрировала высокую стабильность, сохраняя 90% эффективности в течение 1100 часов. Это существенное улучшение по сравнению с 52% для ячеек без полимера на основе фурана. Полученные результаты свидетельствуют о том, что использование биополимеров может стать ключом к созданию эффективных, стабильных и экологически чистых перовскитовых солнечных элементов.
А «солнечная розетка» позволяет лампочке светиться не менее 20 часов.
