Свет падает на солнечную батарею — и внутри неё рождаются заряды, которым жарко. Как человек после пробежки, они несут лишнюю энергию. Чтобы отдать ток во внешнюю цепь, им нужно остыть и добраться до краёв кристалла. Если охлаждение затягивается, часть энергии теряется впустую.
Учёные построили три одинаковых солнечных элемента, но с разными «начинками» из перовскита: на основе метиламмония, смеси метиламмония с формамидинием и чистого формамидиния. Они освещали ячейки короткими импульсами и следили, как быстро заряды скатываются с высоких энергетических ступенек на нижние — туда, откуда их можно забрать в провод.
Оказалось, скорость этого «скатывания» сильно зависит от состава. Быстрее всего остывают заряды в перовските с формамидинием, медленнее — в смешанном, и совсем неторопливо — в метиламмониевом. Разница не в разы, но заметная и важная для инженеров.
Получается, что даже небольшая замена одного компонента в кристалле перовскита способна изменить весь путь энергии. Это как выбрать правильную смазку для механизма: детали те же, а потери меньше. Теперь у разработчиков солнечных батарей есть инструмент, чтобы подбирать состав перовскита под конкретные задачи — например, для окон, которые вырабатывают ток, или для лёгких панелей на крышах.
Перовскит назван в честь российского минералога Льва Перовского, но в солнечных батареях используется не природный минерал, а его синтетический аналог.