Перовскиты ― это довольно широкая категория соединений с определённой кристаллической структурой. Предполагается, что в перовскитах скрыт большой потенциал для развития солнечной энергетики. Они дешевле кремниевых ячеек и проще в производстве. Например, если кремниевая подложка подвергается отжигу при температуре 1400 °C, то перовскиты создаются в жидких растворах с температурой от 100 °C. Кроме того, состав из перовскитов можно наносить на гибкую подложку и они могут быть прозрачными или цветными, что интересно с декоративной точки зрения.
Солнечная ячейка из перовскита (MIT)
При всей заманчивости использовать перовскиты в промышленности, учёные до сих пор не имеют перед собой ясной картины физических и химических процессов внутри этих структур. Более того, перовскиты содержат три структурных компонента, каждый из которых можно менять в широком спектре материалов, что позволяет получать на выходе кристаллические структуры с таким же и даже большим спектром свойств и возможностей. От чего же отталкиваться?
Группа учёных из Массачусетского технологического института, Калифорнийского университета в Сан-Диего и из некоторых других институтов взяла за основу недавнее открытие швейцарской школы École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Было обнаружено, что добавка в смесь для приготовления перовскитов определённых щелочных металлов повышает КПД солнечной ячейки с 19 % до 22 %. На основе этого опыта в MIT было найдено такое соотношение из добавок типа цезия или рубидия, которое повышает теоретический предел эффективности солнечных ячеек из перовскита до 31 %.
MIT
При этом учёные продолжают настаивать, что механизм взаимодействия материалов внутри перовскитов остаётся далеко непонятным. Следование путём проб и ошибок позволяет подобрать более-менее подходящий «рецепт» для разработки материала с наилучшими свойствами для, скажем, преобразования света в электричество. Однако это не даёт понять глубинные механизмы работы перовскитов для их наилучшего использования и, следовательно, отдаляет успешную коммерциализацию, над чем ещё работать и работать. И всё же, как минимум две компании сейчас устанавливают производственные линии для выпуска перовскитов в промышленных масштабах. Ожидается, что запуск перовскитов в массовое производство состоится уже в следующем году.
