Исследователи из Чанчуньского института прикладной химии Академии наук Китая осуществили важный прорыв в области фотоэлектрической энергетики, разработав новый самоорганизующийся молекулярный материал для перовскитных солнечных элементов.

Данная инновация решает проблемы, связанные с недостаточной производительностью и сложностями при равномерном производстве слоев для переноса отверстий на больших площадях в перовскитных солнечных элементах. Эффективность технологии была подтверждена Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии США.

Работа о результатах исследования была опубликована в журнале Science 27 июня 2025 года.

Перовскитные солнечные элементы привлекают внимание благодаря их низкой стоимости, высокой эффективности и простоте обработки. Их использование охватывает широкий диапазон, от крупных фотоэлектрических установок до интегрированных с транспортными средствами и встроенными зданиями.

Несмотря на их преимущества, широко используемые органические самоорганизующиеся молекулы для слоев, переноса отверстий, долгосрочно сталкиваются с проблемами производительности, что приводит к снижению эффективности и созданию трудностей при массовом производстве.

Для решения этой проблемы команды, возглавляемые Цинь Чуаньцзяном и Ваном Лисяном, три года работали над созданием так называемой «двурадикальной самоорганизующейся молекулы», которая была успешно интегрирована в перовскитные устройства.

Согласно тестированию, проведенному командой исследователя Чжоу Мина, новый материал более чем вдвое увеличивает скорость транспортировки носителей в условиях имитации эксплуатации.

Более того, устройства, созданные с использованием этого материала, показывают практически стабильную производительность даже после длительной работы в течение тысяч часов.

За последнее десятилетие перовскитные соединения обрели статус предпочтительного материала среди различных компаний, занимающихся разработкой солнечных батарей нового поколения.

Цинь подчеркивает, что следующим шагом для команды станет внедрение нового материала в промышленность и дальнейшее развитие данной технологии.