02.02.2017

Созданы эффективные российские неорганические перовскитные солнечные батареи

perovskit_mgu_0.jpg

Ученые МГУ имени Ломоносова и Сколковского института науки и технологий завершили разработку отечественных эффективных альтернативных источников энергии: созданы полностью неорганические перовскитные солнечные батареи с КПД преобразования света 10,5%.

Как поясняют разработчики, перовскитом называют редкий минерал - титанат кальция, а «перовскитами» - различные материалы с кристаллической решеткой, схожей с решеткой данного минерала. В 2009-2013 годах мировые научные разработки по перовскитам подтвердили, что солнечные батареи на их основе имеют большие перспективы. «Плюсами» таких батарей были названы: стоимость ниже чем у кремниевых, нетоксичность производства, возможность делать тонкие и гибкие солнечные батареи. Но не все оказалось идеально. Когда технология гибридных перовскитных фотоэлементов была доведена до выпуска батарей и их испытаний ученые обнаружили, что КПД лучших лабораторных образцов достиг 22% (характеристики фотоэлементов на основе кристаллического кремния). Но коммерциализация подобных устройств оказалась затруднена из-за их плохой эксплуатационной стабильности - они очень быстро деградируют во время своей работы в условиях внешней среды из-за термического и фотохимического разложения перовскитов.

Следующим этапом развития технологии стал выход на полную замену органических катионов на неорганические. Материал стал стабильным, но КПД устройств по такой технологии оказался крайне низким – эффективность преобразования света упала до 3%. Требовался новый подход, его и предложили российские ученые: они создали технологию получения пленок для полностью неорганических перовскитных солнечных батарей за счет термического соиспарения йодидов цезия и свинца. Итог: КПД изделий превысил 10%. Как считают наши разработчики, «устройства показали хорошую эффективность и высокую воспроизводимость электрических характеристик от образца к образцу», и теперь открываются «новые возможности направленного дизайна фотоактивных материалов для эффективных и стабильных перовскитных солнечных батарей».

На фото: нитевидные кристаллы органо-неорганического перовскита для солнечных элементов, МГУ

Нравятся наши материалы? Вы можете помочь проекту!

1