Найден способ создания дешевых и производительных солнечных батарей нового типа

Особенно если речь идет не об обычных батареях, а о перовскитных солнечных элементах. Солнечные элементы питания, несмотря на свою привлекательность, все еще не получили широкого распространения по целому ряду причин. Это довольно перспективная, но при этом дорогая технология, однако объединенная группа исследователей из Литвы и Германии вполне может сделать их доступными, разработав дешевый и простой метод их изготовления.

Перовскит – это минерал с особой структурой кристаллической решетки. Для начала пару слов о перовскитных солнечных батареях. Структура перовскита настолько уникальна, что на ее основе можно создавать целый ряд материалов с различными свойствами. Он богат содержанием примесей титана, ниобия, железа, церия, кальция, тантала. Все такие вещества получили название перовскитные материалы. От высокотемпературных сверхпроводников и полупроводников до наноструктур.

Как передает издание Science Daily, исследователи из Каунасского технологического университета (Литва) и Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца (Германия) разработали новый подход к созданию селективного слоя в перовскитных солнечных элементах. Перовскит в солнечных панелях заменяет собой кремний и считается, что такие солнечные элементы гораздо более перспективны в силу большего потенциала по преобразованию энергии. Новая молекула может равномерно покрыть любую поверхность, включая текстурированные поверхности солнечных панелей. Молекула, синтезированная учеными, самостоятельно собирается в монослой, который может покрывать различные поверхности и может функционировать как «канал передачи энергии» в перовскитном солнечном элементе.

Это более мелкие молекулы, образующие очень тонкий монослой. «То, что создали мы — это не полимер. Кроме того, синтез нашего соединения является гораздо менее длительным процессом, чем процесс синтеза полимера, обычно используемого в производстве перовскитных солнечных батарей.» — говорит Эрнестас Каспаравичюс, аспирант химического факультета Каунасского технологического университета. Он формируется за счет погружения поверхности в раствор электролита, что делает этот способ значительно дешевле существующих альтернатив.

Тестированием нового материала занималась уже команда немецких ученых.

Новый материал мы смогли успешно применить и создать на его основе первый функционирующий солнечный элемент с однослойным селективным контактом.» «Мы изучали использование самоорганизующихся молекул для формирования слоя электрода толщиной 1-2 нанометра, равномерно покрывающего всю поверхность.

Также при использовании самосборного монослоя в перовскитных ячейках не требуется никаких добавок для повышения производительности. По заверению специалистов, используя метод самосборки монослоя возможен не только чрезвычайно низкий расход материала, но и высокая эффективность преобразования энергии, достигающая порядка 18%. Более того, оптимизировав работу материалов, в ходе последующих испытаний удалось повысить их эффективность до 21%.

Эту и другие новости вы можете обсудить в нашем чате в Телеграм.