Международная группа исследователей предложила альтернативу традиционным перовскитным солнечным элементам, способную уменьшить вред для окружающей среды и сохранить высокую эффективность. Ученые из Автономного университета Керетаро (Мексика) смоделировали свыше 1600 вариантов солнечных батарей на основе халькогенидного перовскита SrHfSe3. Полученные конфигурации показали устойчивость и эффективность, сопоставимую с наиболее передовыми решениями в фотоэлектрике.
Фото: Кирилл Брага/РИА Новости
Сегодня солнечные панели на основе свинцово-галогенидных перовскитов (LHPSC) считаются одним из наиболее перспективных направлений в энергетике: их КПД достигает 25% в однопереходных и 29% в тандемных моделях. Однако такие элементы обладают существенными недостатками — в первую очередь токсичностью свинца, а также ограниченной стабильностью и долговечностью. Эти факторы препятствуют их широкому коммерческому внедрению.
Ученые по всему миру ищут способы обойти эти ограничения. Так, специалисты Сколтеха, ИПХФ РАН и МГУ изучали радиационную стойкость перовскитов для использования в космических условиях и предлагали альтернативные материалы, включая оксидные соединения. Разрабатывались также многоуровневые батареи с применением дисульфида молибдена (MoS2), неорганических полупроводников, полимеров и максенов.
В новой работе использовался программный комплекс SCAPS-1D. С его помощью исследователи создали и проверили 1627 различных конфигураций, настраивая параметры для достижения максимальной производительности. В ходе моделирования лучшие результаты продемонстрировали структуры с использованием слоёв SnS (27,87%), CPE-K (27,39%) и Ti2CO2 (26,3%).
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Solar Energy Materials and Solar Cells.
