Учёные из Университета Сучжоу и исследовательского института LONGi объявили о создании тандемного солнечного элемента на основе перовскит‑кремния, который достиг КПД в 34%. В работе задействованы обе группы: местные исследователи сосредоточились на характере переходов между слоями, а компания LONGi — на реализации конструкции и материалов. По данным участников проекта, ключ к высоким значениям лежит в правильной комбинации верхнего перовскитного слоя и кремниевой основы, что позволяет эффективнее использовать солнечный спектр и уменьшать потери на границе слоёв, — сказано в описании и резюме проекта.

Чтобы преодолеть ограничение передачи заряда на границе двух материалов, ранее применялся сплошной изолятор, но он снижал подвижность носителей. Китайская команда предложила иной подход — между проводящим оксидом и молекулярным зеркальным слоем разместить отдельные наночастицы диоксида циркония ZrO₂. Эти наночастицы меняют поверхностные свойства поверхности, благодаря чему жидкий раствор перовскита распределяется равномернее и образуется плотная пленка без пустот.

После такой обработки средняя продолжительность жизни носителей заряда выросла почти вдвое — с 1,46 до 2,81 микросекунды. Лучший экспериментальный образец достиг КПД 34%, что подчёркивает влияние предварительной обработки поверхности и новых материалов на общий баланс зарядов в тандемной структуре.

В рамках проверки долговечности конструкции герметизированные солнечные элементы подвергались искусственному солнечному освещению при комнатной температуре в течение 2000 часов. К концу испытаний сохранность исходной эффективности составила 84%, что указывает на потенциальную устойчивость предлагаемого подхода. Авторы подчёркивают роль наночастиц ZrO₂ как элемента, управляющего поверхностными свойствами и качеством перовскитного слоя в тандемах.