Они легче, гибче и, возможно, дешевле кремниевых аналогов, но есть проблема: они быстро теряют эффективность. Несмотря на десятилетия исследований, ультрафиолет и другие факторы разрушают их структуру, мешая массовому внедрению.

Ученые из Университета Кордовы (Испания) и Технологического института Джорджии (США) нашли способ улучшить стабильность и КПД таких элементов. Они модифицировали молекулу диамина, который используется для защиты перовскитного слоя от деградации. Раньше КПД таких элементов составлял 18,3%, а после доработки — 20,7%. Но главное — батарея сохраняет эффективность даже после 1000 часов работы под солнцем.

Результаты опубликованы в издании Materials Today.

Разгадка — в геометрии молекулы. Диамин сделали крючкообразным, чтобы он прочнее связывался с перовскитом. Это как заменить скрепку на зажим — соединение стало надежнее.

Исследование провели на небольших образцах (2,5 × 2,5 см) в лаборатории. Теперь предстоит главное — перенести результат на промышленные масштабы. Если получится, гибкие перовскитные панели можно будет использовать не только на крышах домов, но и, например, на электромобилях или изогнутых фасадах.

Этот прорыв решает ключевую проблему перовскитов — нестабильность. Если технологию удастся масштабировать, это удешевит солнечную энергетику и расширит сферу применения. Гибкие панели можно интегрировать в транспорт, одежду, даже окна. Кроме того, повышение КПД снизит себестоимость энергии, что критично для перехода на ВИЭ.

Лабораторные 20,7% — это хорошо, но промышленные образцы пока отстают. Также неясно, как поведет себя модифицированный диамин в реальных условиях — при перепадах температур, влажности, механических нагрузках. Без долгосрочных испытаний говорить о коммерческом успехе рано.

Ранее ученые ускорили передачу сигнала в перовскитных нанолистах.