Команда под руководством доцента Сяо Кэ и профессора Хайрэня Таня из Нанкинского университета совместно с индустриальной группой компании Renshine разработала стратегию пассивации на основе свинцово-карбоксилатных соединений для перовскитных солнечных модулей. Полученные коммерческие модули площадью 0,72 квадратного метра продемонстрировали сертифицированную эффективность по всей площади 22,0% при стационарной выходной мощности 158,4 Вт, установив рекорд для метровых перовскитных модулей. Работа была опубликована онлайн в журнале Nature 12 августа 2026 года.
Перовскитные солнечные элементы считаются ведущим кандидатом для фотоэлектрических систем следующего поколения благодаря высокой эффективности, низкой стоимости и возможности обработки из растворов. После более чем десяти лет разработки лабораторная эффективность теперь сопоставима с кремниевой, и ключевым фактором стала пассивация поверхности. Наиболее распространённые аммонийные галогенидные пассивационные материалы хорошо работают на малых устройствах, но сталкиваются с двумя узкими местами при масштабировании до коммерческих модулей: чувствительность к влажности, требующая работы в инертной атмосфере, и зависимость пассивации от свойств поверхности плёнки, что делает равномерное покрытие на больших площадях крайне сложным.
Предыдущий прорыв команды в контроле кристаллизации перовскита на больших площадях, опубликованный в журнале Science, позволил создать однородные метровые модули, однако сертифицированная эффективность составляла лишь 17,2% — значительно ниже кремниевой — из-за высокой плотности поверхностных дефектов. В новой работе разработана рецептура растворителя с использованием 2-метоксиэтанола, 1,3-диоксолана и диметилсульфоксида в определённых соотношениях в сочетании с вакуумно-ассистированной кристаллизацией, что позволяет естественным образом сформировать на поверхности плёнки защитный слой, обогащённый формамидиний-иодидом, создавая идеальную реакционную поверхность для последующей пассивации солями свинца. Обработка поверхности органическими солями свинца сделала пассивацию более равномерной на больших площадях и улучшила стабильность при воздействии влажности, тепла и непрерывного освещения.
Улучшения надёжности впечатляют. При старении во влажном тепле (относительная влажность 85% или температура 85 °C) модули с традиционной аммонийной пассивацией потеряли 39% эффективности за 1300 часов, тогда как модули со свинцово-карбоксилатной пассивацией — лишь 2%. При термическом циклировании от минус 40 до 85 °C в течение 300 циклов модули со свинцово-карбоксилатной пассивацией почти не потеряли эффективность. Модули прошли полный набор тестов на надёжность IEC61215/IEC61730 — важнейший шаг к коммерческому внедрению.
Данные реальной выработки подтверждают целесообразность развёртывания. Команда установила перовскитную систему мощностью 1 МВт и кремниевую систему TOPCon мощностью 3,5 МВт на одной крупной наземной станции и проводила мониторинг с марта по май 2026 года. Перовскитная система превзошла кремниевую по ежедневной выработке на единицу мощности каждый месяц с месячным приростом 3,42%, 3,79% и 5,81%, причём преимущество возрастало с ростом температуры и интенсивности света. Это уже второй громкий результат китайских команд в области производства перовскитов за эту неделю — ранее Институт химии Китайской академии наук сообщил о сертифицированном рекорде эффективности перовскитно-органического тандема 28,04%.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Pandaily
