Самый большой научпоп канал
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
9 июня
Елена Андреева
1 745

Ученые нашли способ сделать солнечные батареи безопасными для окружающей среды

4.2

Химики смоделировали более полутора тысяч конфигураций солнечных панелей на основе нового материала, свойства которого превзошли качества обычных перовскитов. Более того, он оказался более экологичным и не менее производительным.

Солнечный элемент на основе халькогенидных перовскитов оказался высокоэффективным / © PxHere

Химики смоделировали более полутора тысяч конфигураций солнечных панелей на основе нового материала, свойства которого превзошли качества обычных перовскитов. Более того, он оказался более экологичным и не менее производительным.

Появление свинцово-галогенидных перовскитных солнечных элементов (LHPSC) стало прорывом в фотоэлектрической промышленности благодаря рекордным значениям коэффициента полезного действия. Они достигают выдающихся показателей эффективности преобразования энергии: 25% в однопереходных фотоэлементах и 29% в монолитных тандемных конфигурациях.

Однако, как отметили в своей работе ученые из Автономного университета Керетаро (Мексика), традиционные перовскитные солнечные панели обладают и целым рядом недостатков: токсичностью свинца, недолговечностью и высокой нестабильностью. Это, в свою очередь, «тормозит» их широкое применение.

Химики поставили задачу найти альтернативные материалы, которые сочетали бы в себе уникальные свойства свинцово-галогенидных перовскитных солнечных элементов с нетоксичной природой оксидных перовскитов. Ученые взяли за основу солнечных элементов халькогенидные перовскиты (SrHfSe 3) — эти полупроводниковые материалы химически стабильны и эффективно преобразуют солнечную энергию в электрическую.

Исследователи создали солнечную батарею из нескольких слоев различных материалов, а в качестве дырочного проводника использовали дисульфид молибдена (MoS2). Затем его последовательно заменяли слоями из неорганических полупроводников, полимеров и максенов (двумерных наноматериалов, состоящих из карбидов, нитридов и карбонитридов переходных металлов).

С помощью программы моделирования солнечных батарей SCAPS-1D химики разработали 1627 конфигураций устройств на основе нового перовскита SrHfSe 3 CPs. В процессе работы ученые могли оптимизировать решающие параметры, приближенные к условиям реальной эксплуатации. Исследование показало, что халькогенидные перовскиты могут демонстрировать повышенную производительность. Лучшие результаты среди протестированных материалов оказались у трех проводящих слоев: SnS — КПД 27,87%, CPE-K — 27,39% и Ti2CO2 — 26,3%.

Научная работа опубликована в журнале Solar Energy Materials and Solar Cells.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 15:35
Александр Березин

В рамках новой модели вспышки сверхновых существенно нарушили парниковый эффект на нашей планете. Это должно приводить к похолоданиям и даже вымиранию отдельных видов.

6 часов назад
Любовь Соковикова

Почти 13 тысяч человек в 50 странах сочли женские лица более привлекательными, чем мужские: эта закономерность сохранялась вне зависимости от пола, культурной и этнической принадлежности оценивающего.

7 часов назад
Александр Березин

Ученые из США и Австралии обнаружили, что такой сравнительно простой физический показатель как пальцевый индекс статистически надежно отделяет тех, кто хорошо переносит большие нагрузки, от тех, кому это дается с трудом.

9 июня
Александр Березин

2020-е годы показали, что любая система международной торговли может быть разрушена в кратчайшие сроки. Ученые решили выяснить, какие государства в таких условиях смогут прокормить свое население, а какие — не совсем. Лидером, что неожиданно, оказалось очень небольшое государство с населением менее миллиона человек.

9 июня
Адель Романенкова

Инженер Эррол Маск заявил, что одновременно с вопросом о межпланетном перелете автоматически возникает вопрос о возвращении астронавтов на Землю.

10 июня
Редакция Naked Science

Онлайн-шопинг, доставка еды, мобильный банкинг и стриминг кино — часть повседневности. Мы почти не задумываемся, что делает все это возможным. Ответ — облачные технологии. За каждой покупкой, переводом или просмотром фильма работает невидимая инфраструктура, без которой современные цифровые сервисы попросту остановились бы. Рассказываем, как облака изменили нашу цифровую жизнь и стали незаметным мотором современной экономики.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

26 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно