«Расслабляющиеся» на свету кристаллы повысят эффективность солнечных панелей
Совместное исследование Райсовского университета и Национальной лаборатории Лос-Аламоса показало, что перовскитный материал, расслабляясь на свету, может эффективнее собирать солнечные лучи и преобразовывать их в энергию.
Группа, возглавляемая Адитьей Мохите, Ваньи Наи (Лос-Аламос) и ведущим автором работы, райсовским аспирантом Синьханом (Дэйвом) Цаем, выяснила, что постоянное расслабление на свету позволяет перовскитной кристаллической решетке равномерно расширяться во всех направлениях. Процесс, отмечает sciencedaily.com, выравнивает элементы структуры и устраняет дефекты. В результате уменьшаются энергетические барьеры на контактах, упрощая движение электронов и доставку энергии к устройствам.
Процесс не только повышает эффективность преобразования света в электричество, но и не ухудшает фотостабильность батарей. Незначительное разрушение начинает наблюдаться более чем через 1500 часов работы под постоянными солнечными лучами с мощностью 100 мВт на куб. см.
Выводы исследования представлены в журнале Science. Проект открывает двери к стабильным перовскитным солнечным батареям нового поколения.
«Гибридные кристаллические структуры из перовскита имеют общую формулу AMX3, где А – катион, М – бивалентный металл, Х – халид, — объяснил Мохите. – Это – полярный полупроводник с прямой энергетической щелью, как в арсениде галлия. В кремнии, например, она непрямая. В результате требуется в 1000 раз больше материала, чтобы поглотить такое же количество света».
Специалист отметил, что ученые долгое время разрабатывали эффективное соединение, способное стабильно работать в условиях окружающей среды.
«Здесь мы продемонстрировали значительный прогресс в достижении обеих целей, — сказал Мохите. – Наш трехкатионный перовскит в кубической решетке показал прекрасную температурную стабильность при более чем 100°С».
Авторы создали несколько прототипов с различным составом. В лучшем эффективность преобразования света выросла с 18,5% до 20,5%. В среднем, КДП превысил 19%. По словам Мохите, перовскиты, использованные в исследовании, на 7% превзошли максимально возможную эффективность однопроходных солнечных элементов.
Совместное исследование Райсовского университета и Национальной лаборатории Лос-Аламоса показало, что перовскитный материал, расслабляясь на свету, может эффективнее собирать солнечные лучи и преобразовывать их в энергию.
Группа, возглавляемая Адитьей Мохите, Ваньи Наи (Лос-Аламос) и ведущим автором работы, райсовским аспирантом Синьханом (Дэйвом) Цаем, выяснила, что постоянное расслабление на свету позволяет перовскитной кристаллической решетке равномерно расширяться во всех направлениях. Процесс, отмечает sciencedaily.com, выравнивает элементы структуры и устраняет дефекты. В результате уменьшаются энергетические барьеры на контактах, упрощая движение электронов и доставку энергии к устройствам.
Процесс не только повышает эффективность преобразования света в электричество, но и не ухудшает фотостабильность батарей. Незначительное разрушение начинает наблюдаться более чем через 1500 часов работы под постоянными солнечными лучами с мощностью 100 мВт на куб. см.
Выводы исследования представлены в журнале Science. Проект открывает двери к стабильным перовскитным солнечным батареям нового поколения.
«Гибридные кристаллические структуры из перовскита имеют общую формулу AMX3, где А – катион, М – бивалентный металл, Х – халид, — объяснил Мохите. – Это – полярный полупроводник с прямой энергетической щелью, как в арсениде галлия. В кремнии, например, она непрямая. В результате требуется в 1000 раз больше материала, чтобы поглотить такое же количество света».
Специалист отметил, что ученые долгое время разрабатывали эффективное соединение, способное стабильно работать в условиях окружающей среды.
«Здесь мы продемонстрировали значительный прогресс в достижении обеих целей, — сказал Мохите. – Наш трехкатионный перовскит в кубической решетке показал прекрасную температурную стабильность при более чем 100°С».
Авторы создали несколько прототипов с различным составом. В лучшем эффективность преобразования света выросла с 18,5% до 20,5%. В среднем, КДП превысил 19%. По словам Мохите, перовскиты, использованные в исследовании, на 7% превзошли максимально возможную эффективность однопроходных солнечных элементов.
