Поддержка: 8 (812) 219-0006
Email: support@ggsspb.com

Поддержка: 8 (812) 219-0006
Email: support@ggsspb.com

Учёные приблизились к созданию высокоэффективных солнечных панелей — двумерные перовскиты показали впечатляющий потенциал

Одна из научных задач последнего десятилетия — это использование свойств таких необычных минералов, как перовскиты в области производства полупроводников, аккумуляторов и солнечной электрогенерации. В частности, за десять лет исследований эффективность перовскитов в области добычи солнечной энергии выросла с 3 % до 25 % и может вырасти намного больше, если решить ряд технических проблем. И учёные понемногу их решают.


Источник изображения: Jeff Fitlow/Rice University

Источник изображения: Jeff Fitlow/Rice University

Исследователи из Университете Райса изучали атомарно тонкие слои перовскита и пришли к удивительному открытию. Выяснилось, что солнечный свет заставляет атомарные решётки тончайших (буквально — двухмерных) перовскитных структур физически сжиматься во всех направлениях, что резко увеличивает проводимость электронов. Интенсивность освещения в «одно солнце» сжимало 2D-слои перовскита на 0,4 % по горизонтали и на 1 % по вертикали, и этого оказалось достаточно для достижения неожиданно рекордного показателя роста эффективности.

Сжатие происходило не мгновенно, а в течение 10 минут. Увеличение интенсивности освещения в пять раз от обычного уровня вело к проявлению эффекта в течение 1 минуты. После отключения освещения атомарная структура материала восстанавливалась до прежнего состояния. Проверка материала в темноте с нагревом показала, что рост температуры не ведёт к появлению эффекта сжатия кристаллической решётки, а показывает нормальный процесс её увеличения, как и положено в физике. Иными словами, эффект сжатия атомарной решётки в 2D-перовските вызывает поток фотонов в солнечном свете.

Само по себе открытие довольно значимое. Фотоны очень и очень плохо взаимодействуют с материей. Такое взаимодействие приводит к появлению квазичастиц (экситонов и других) и может создать плацдармы для прорывов в фотонике — области использования фотонов в полупроводниках. Что касается экспериментов в Университете Райса, то переход от 3D-перовскитов к 2D-структурам из атомарных слоёв перовскита увеличило эффективность переноса электронов сразу на 18 %, тогда как обычно рост эффективности с каждым новым открытием составляет единицы процентов. Это серьёзный намёк на прорыв, который может привести к появлению на рынке высокоэффективных солнечных панелей из перовскита.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.