Перовскитный солнечный элемент с коэффициентом преобразования энергии 24,4% изготовили в Университете Осаки на автоматической платформе, которая наносит плёнку и одновременно снимает её на камеру. О результате 2 ноября 2026 года сообщила пресс-служба университета. Статья Рёсукэ Кадо, Акинори Саэки и их коллег вышла в ACS Nano, DOI: 10.1021/acsnano.6c11386.

Перовскит поглощает свет в тонком слое, который выращивают из жидкого раствора: раствор высыхает и кристаллизуется в твёрдую плёнку. Температура, влажность и другие условия влияют на плёнку, а вместе с ней и на работу готового элемента. Платформа совмещает нанесение с оптической съёмкой и записью параметров среды. Изменение цвета плёнки она фиксирует на долесекундной шкале, а движение и удар капель антирастворителя различает в пределах нескольких миллисекунд.

«Мы хотим уйти от перебора вариантов и измерять, что происходит с плёнкой прямо во время её формирования, говорит первый автор работы Рёсукэ Кадо. Наша система позволяет связать эти изменения с качеством перовскитной плёнки и выделить факторы, которые важнее всего».

«Преимущество автоматизации в том, что мы собираем гораздо больше сведений, чем можно собрать вручную, говорит старший автор Акинори Саэки. Машинное обучение помогает разобраться в этом множестве переменных и найти связи, которые трудно заметить».

Что видно на долесекундной шкале

Быстрая съёмка показала, как момент падения капель антирастворителя и их поведение при ударе отражаются на дальнейшей судьбе плёнки. Сведений набралось много, и разбирала их модель машинного обучения. Анализ выделил рабочий диапазон поведения капель, и по этому диапазону исследователи наносили антирастворитель при изготовлении свинцового перовскитного элемента. Готовый элемент показал 24,4%.

Представим условный цех, где на мокрый слой лака капают отвердитель. Капля, упавшая слишком рано или слишком поздно, испортит покрытие, но по готовой детали уже не понять, в какой момент это случилось. Съёмка в момент нанесения отвечает как раз на такой вопрос: она показывает, где именно возникла неровность. Здесь похожий принцип. Число 24,4% это итог, а платформа показывает, какие события при формировании плёнки к нему привели.

Другой вопрос, на который в сообщении нет ответа: с чем сравнивать 24,4%. В нём не приводятся КПД контрольного устройства, площадь элемента, протокол измерения, данные о стабильности и о том, повторяется ли результат в других лабораториях. Поэтому речь идёт об одном свинцовом перовскитном элементе, изготовленном по подобранным условиям, а не о перовскитных модулях или других составах.

Тем, кто разбирает массив публикаций по перовскитной фотовольтаике, обычно нужен подбор литературы по теме: одних сообщений для прессы при обзоре недостаточно, а сама статья доступна по DOI.

Авторы рассчитывают, что автоматические опыты и разбор данных помогут находить связи между условиями нанесения и качеством плёнки. О сроках выхода технологии на рынок в сообщении ничего не сказано.

Схема связывает нанесение плёнки, съёмку процесса, разбор данных и полученный КПД элемента

Фото: jarmoluk / Pixabay