Перовскит обрел свое место под солнцем

Перовскитные солнечные элементы привлекают большое внимание исследователей как перспективная альтернатива традиционным солнечным батареям на основе кремния — благодаря своей эффективности в преобразовании солнечного света в электричество.

Перовскитные солнечные элементы представляют собой гибрид органических и неорганических материалов и состоят из светоулавливающего слоя и слоя передачи заряда.

Однако коммерциализации и широкому использованию перовскитовых батарей мешают проблемы со стабильностью, и достижение устойчивости в работе стало настоящим вызывом для ученых. Теперь исследователи под руководством Майкла Гретцеля из EPFL и Ксионга Ли из Центра мезоскопических солнечных элементов Майкла Гретцеля в Ухане (Китай) разработали методику, которая решает проблемы стабильности и повышает эффективность перовскитных элементов.

В слой переноса заряда в перовскитный элемент в качестве модулятора межзеренных границ ученые ввели фрагмент фуллерена, функционализированный фосфоновой кислотой, который помогает укрепить кристаллическую структуру и повысить устойчивость перовскита к воздействию внешних факторов, таких как тепло и влага.

Команда также разработала окислительно-восстановительный радикальный полимер под названием поли (оксоаммониевая соль), который эффективно «p-допирует» материал для переноса дырок — важнейший компонент перовскитовых батарей. Полимер, действуя как p-допант, улучшает проводимость и стабильность материала для переноса дырок. Процесс p-допирования предполагает введение подвижных электронных носителей заряда в материал для улучшения его проводимости и стабильности, и в данном случае он смягчил диффузию ионов лития — основную проблему, которая способствует эксплуатационной нестабильности перовскитных элементов.

С помощью новой технологии ученые добились эффективности преобразования энергии в объеме 23,5% для небольших батарей и 21,4% для более крупных минимодулей. Эти показатели сопоставимы с традиционными солнечными батареями, при этом дополнительным преимуществом является повышенная стабильность. Солнечные элементы сохранили 95,5% своей первоначальной эффективности после более чем 3200 часов непрерывного воздействия имитированного солнечного света при температуре 75°C в течение всего периода, что является значительным улучшением по сравнению с предыдущими конструкциями перовскитных батарей.

Новый подход может произвести революцию в использовании батарей на основе перовскита, сделав их доступными для использования в более широких масштабах. Исследователи считают, что их метод можно легко масштабировать для промышленного производства и использовать для создания стабильных, высокоэффективных модулей перовскитных солнечных батарей.

19.01.2023


Подписаться в Telegram



Энергия

Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы
Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы

Согласно результатам нового исследования, пров...

Ученые нашли способ очистки воды с помощью солнечной энергии
Ученые нашли способ очистки воды с помощью солнечной энергии

Использование электрохимии для разделения...

В России исследуют влияние формы древесины на процесс горения
В России исследуют влияние формы древесины на процесс горения

Исследование ученых ТПУ позволит улучшить...

Никель поможет отказаться от токсичного кобальта в батарейках
Никель поможет отказаться от токсичного кобальта в батарейках

Поскольку литий-ионные батареи используются бу...

Перовскит обрел свое место под солнцем
Перовскит обрел свое место под солнцем

Перовскитные солнечные элементы привлекают бол...

В заброшенных шахтах нашли энергию на триллионы долларов
В заброшенных шахтах нашли энергию на триллионы долларов

Новая технология под названием Подземное ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как быстро отличить настоящее виски от подделки
Как быстро отличить настоящее виски от подделки

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса