Эффективные гибридные солнечные элементы на основе мезосверхструктурированных органометаллических галогенидных перовскитов

Энергетические затраты, связанные с разделением прочно связанных экситонов (фотоиндуцированных электронно-дырочных пар) и извлечением свободных носителей заряда из высокодезорганизованных низкоподвижных сеток, представляют собой фундаментальные потери для многих недорогих фотоэлектрических технологий. Мы сообщаем о недорогом солнечном элементе, изготавливаемом методом растворной технологии, на основе высококристаллического перовскитного поглотителя с интенсивным поглощением в видимой и ближней инфракрасной областях спектра; в однопереходном устройстве при моделируемом полном солнечном освещении он обеспечивает коэффициент преобразования мощности 10,9%. Этот «мезосверхструктурированный солнечный элемент» характеризуется исключительно малыми фундаментальными энергетическими потерями; он способен генерировать напряжение холостого хода более 1,1 В, несмотря на относительно узкую ширину запрещённой зоны поглотителя, составляющую 1,55 эВ. Такая функциональность обусловлена использованием мезопористого оксида алюминия в качестве инертного каркаса, который структурирует поглотитель и заставляет электроны находиться в перовските и транспортироваться через него.