USD 80.5268

-0.16

EUR 93.3684

-1.09

Brent 66.42

-0.27

Природный газ 2.801

-0.01

2 мин
5220

Ученые выяснили, почему солнечные батареи с дефектами в перовскитах работают лучше остальных

Обнаружилось, что структурные несовершенства материала помогают разделять заряды и транспортировать их на большие расстояния.

Ученые выяснили, почему солнечные батареи с дефектами в перовскитах работают лучше остальных

Вена, 16 фев - ИА Neftegaz.RU. Сотрудники Института науки и технологий Австрии (ISTA) раскрыли механизм, который объясняет, почему появление дефектов в структуре некоторых типов искусственных аналогов минерала перовскита не приводит к потере эффективности солнечных панелей.
Об этом сообщила пресс-служба института.

Профессор ISTA Ж. Альпищев, чьи слова приводит пресс-служба, пояснил, что еще в начале 2010-х годов физики обнаружили у «дефектных» перовскитов на основе свинца и галогенов способность поглощать свет с неожиданно высокой эффективностью. Эти материалы также оказались удобны для создания светодиодов и детекторов рентгеновского излучения и обладают необычными квантовыми характеристиками, включая способность сохранять квантовые состояния при комнатной температуре.

Перовскиты представляют собой легкие и гибкие полупроводниковые материалы. По своему устройству они напоминают природный минерал перовскит, в структуре которого «кубы» из атомов металлов и восьмигранники из атомов кислорода обеспечивают эффективное поглощение света и преобразование его в другие формы энергии.

В настоящее время перовскитные источники питания часто превосходят кремниевые аналоги по коэффициенту полезного действия. Однако до сих пор ученые не понимали причин такой высокой эффективности и того, почему она сохраняется даже при наличии большого числа примесей и дефектов. Австрийские физики выяснили, что в этих материалах дефекты работают по уникальному механизму, повышая, а не снижая эффективность поглощения света.

В ходе замеров оптических свойств и структуры перовскитов на базе свинца и брома исследователи установили, что структурные несовершенства кристаллов играют ключевую роль в разделении положительных и отрицательных зарядов («дырок» и электронов) и их последующей транспортировке на значительные расстояния. Дефекты препятствуют быстрой рекомбинации электронов и «дырок», что позволяет извлекать из поглощенного света больше энергии.

По мнению исследователей, это открытие объясняет многие противоречивые свойства свинцово-галогенных перовскитов, выявленные за последние 15 лет. Оно дает возможность более тонко управлять характеристиками материалов путем манипуляции структурой дефектов и примесей. В перспективе это позволит создавать еще более эффективные солнечные панели, сенсоры и другие устройства на основе природоподобных материалов.

Перовскитные солнечные элементы рассматриваются как одна из самых перспективных технологий фотовольтаики благодаря низкой стоимости производства и гибкости. В отличие от традиционных кремниевых батарей, они могут наноситься на гибкие поверхности, что расширяет сферу их применения.



Автор: А. Шевченко


Подпишитесь

Новости СМИ2




Подписывайтесь на канал Neftegaz.RU в Telegram