RSS
Тренды
11 декабря 2017, 14:21
В Швейцарии разработали самые устойчивые перовскитные фотоэлементы
Основной проблемой производства фотоэлементов из перовскита является стабильность. Эту проблему решают специалисты Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария), предложившие новый материал, благодаря которому удалось сохранить высокий КПД в течение 1000 часов работы.

Принимая во внимание предельный КПД кремниевых солнечных элементов, равный приблизительно 25%, перовскиты могут стать новым поколением фотогальванических устройств. Особым потенциалом обладают органически-неорганические свинцово-галоидные перовскиты, показатели которых уже превышают 20% в различных вариантах сборки фотоэлементов, при этом их производство дешевле и проще.

В отличие от кремния, перовскиты — мягкий кристаллический материал, в большей степени подверженный разрушению. С точки зрения окупаемости это значительно снижает их экономическую выгоду. Ученые регулярно пытаются синтезировать более надежные перовскитовые материалы, вводя в их кристаллическую структуру различные катионы. Некоторые эксперименты увенчались успехом, но предложенные варианты решений остаются слишком сложными и дорогими.

Под руководством Мохаммада Хаджи Насреддина ученые обнаружили, что могут повысить стабильность перовскитов, введя органический катион гуанидин (CH6N3+) в перовскиты на основе иодида свинца метиламмония, одного из самых многообещающих разновидностей материала для создания фотоэлементов из своей группы.

Катионы гуанидина проникают в кристаллическую структуру перовскита и повышают устойчивость к температурам и воздействию окружающей среды, нарушая так называемое правило Гольдшмидта, индикатор стабильности кристалла, который описывает, совместимы отдельные ионы.

В ходе исследования было обнаружено, что гуанидин существенно улучшает стабильность перовскитов, обеспечивая при этом среднюю производительность конверсии энергии на уровне 19% и сохраняя ее в течение 1000 часов во время стандартных лабораторных тестов. По оценкам специалистов, это равно 1333 дням или 3,7 годам использования в полевых условиях, пишет Phys.org.

«Это фундаментальный шаг в области перовскитов, — считает Насреддин. — Он открывает новую парадигму в создании перовскитов, поскольку указывает на возможность успешного применения катионных смесей при сохранении трехмерной структуры с повышенной стабильностью посредством увеличения числа водородных связей внутри неорганической конструкции — проблемы, которая теперь близка к решению».

Полупрозрачные солнечные элементы на основе перовскита разработали недавно японские ученые. Их можно наносить на окна и получать электроэнергию с КПД 10%.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

По материалам: hightech.fm
ELEKTROVESTI.NET экономят ваше время
Подпишитесь на важные новости энергетики!