Международен екип от изследователи, базиран в Университета в Торонто, Канада, е разработил изцяло перовскитна слънчева клетка с троен преход, който показва подобрена хомогенност на халогенния перовскитен филм. При разработката му учените са използвали специална сол – пропан-1,3-диамониев йодид, която насърчава хомогенизацията. Клетката с размер 0,049 кв. см показва ефективност на преобразуване на енергията от 25,1%, постига напрежение на празен ход от 3,33 V и е в състояние да поддържа 80% от първоначалната си ефективност след 200 часа непрекъснато следене на точката на максимална мощност.

Учените представиха нова стратегия за подобряване на качеството на филма и ефективността на соларните клетки. Това е осъществено чрез троен преход, съставени изцяло от перовскитни материали. Тази стратегия има за цел да преодолее често срещания проблем, свързан с увеличеното изместване на зоните, отговорни за преноса на заряд, и увеличената интензивност на дефектите в перовскитните абсорбери с широка забранена зона. Всичко това намалява ефективността на тези устройства в сравнение с устройствата с единичен или двоен преход.

Този метод има за цел да създаде равномерна и стабилна връзка между двата основни слоя на соларната клетка. Това са перовскитния абсорбер и слоя за пренос на дупките. За тази цел се използва специална сол – пропан-1,3-диамониев йодид (PDA). Те се добавя по време на процеса на формиране на филма. Тази сол спомага за подобряване на взаимодействието между материалите, което от своя страна подобрява работата на слънчевите клетки.

Клетката е с площ от 0,049 квадратни сантиметра и с обърната конфигурация. При такива клетки контактът, селектиращ дупките, е в долната част на перовскитовия слой, а електронният транспортен слой е в горната част. Тази обърната структура се нарича „щифт“.

Устройството се състои от стъклена основа и множество слоеве. Това са прозрачен заден контакт, изработен от легиран с водород индиев оксид, слоеве за пренос на дупки, изработени от никелов оксид, три абсорбера с различна ширина на забранената зона, буферни слоеве, изработени от калаен оксид, и метални контакти на базата на злато и сребро. Енергийните ширини на забранената зона на трите абсорбера са съответно 1,97 eV, 1,61 eV и 1,25 eV.

Изследователите заявяват, че пропан-1,3-диамониевият йодид е бил полезен при взаимодействието с перовскитните прекурсорни материали. Както и при забавянето на образуването на перовскитни филми по време на центрофугирането. Това е довело до по-бавната кристализация на филмите. А това означава, че те са се образували по по-хомогенен в структурно отношение начин. PDA катионите се свързват плътно с границите между различните части на перовскита. По този начин те дават повече време на различните химични компоненти да си взаимодействат. Това спомага за получаването на по-еднородни перовскитни филми.

При тестване при стандартни условия на осветление устройството с троен преход показва ефективност на преобразуване на енергията от 25,1%. И още напрежение на празен ход от 3,33 V, ток на късо съединение от 9,7 mA кв. см и коефициент на запълване от 0,78. Устройството е в състояние да поддържа 80% от първоначалната си ефективност и след 200 часа непрекъснато следене на максималната точка на мощност (MPPT). Националната лаборатория за възобновяема енергия към Министерството на енергетиката на САЩ сертифицира ефективността на устройството на 23,87%, като използва асимптотичен протокол за сканиране на максималната точка на мощност.