Перовскит показал максимальный КПД в переходном состоянии — Naked Science
Редакция

Перовскит показал максимальный КПД в переходном состоянии

Частичное осаждение кристаллов перовскита в рамках производства перовскитной пленки позволяет достичь большей энергоэффективности материала, чем его полное превращение. К такому выводу пришли исследователи из Хьюстонского университета (США).

_gcw5286small
©Wikipedia

В эксперименте ученые проанализировали эффективность фотоэлектрического преобразования перовскита — скорость, с которой свет конвертируется в электричество, — на разных этапах его производства. Результаты показали, что максимального уровня эффективности удается достичь не при 100%-м превращении соединений в пленку, но при остановке процесса в промежуточной фазе — на 18%. Наивысший показатель КПД не уточняется.

 

«Мы обнаружили, что фазовый состав и морфология растворителя, который используется для получения пленок, сильно зависят от условий обработки и могут влиять на фотоэлектрическую производительность. Это объясняется молекулярным обменом между органическими галогенидами и диметилсульфоксидом (ДМСО) в промежуточной фазе», — сообщил ведущий автор работы Ян Яо.

 

В классическом варианте перовскитная пленка состоит из органо-неорганических свинцовых материалов или материалов на основе галагенидов олова. В последние годы перовскит рассматривается в качестве альтернативы кремниевым пластинам, широко используемым в солнечной энергетике. Ключевым преимуществом перовскита является толщина пленки — около 300 нанометров против 200–300 микрометров у кремния. Кроме того, перовскитные батареи могут быть изготовлены с помощью нагревания раствора до 150 °С, что делает их относительно экономичными.

 

В то же время КПД перовскитных батарей в настоящее время не превышает 22%, что на 3 процентных пункта (п. п.) меньше, чем у кремниевых. Стоимость производства последних также постепенно снижается, тогда как работа перовскита нестабильна на открытом воздухе и предполагает задействование свинца, токсина. Однако сочетание кремния и перовскита может повысить энергоэффективность солнечных батарей до 30%, считает Яо.

 

Ранее ученые из Национальной лаборатории им. Лоуренса выявили связь между энергоэффективностью перовскитных пленок и нанометровыми фасетами его кристаллов. В ходе экспериментов авторы пришли к выводу, что разница электрического потенциала между гранулами в зависимости от их геометрии составляет 0,6 вольт, при этом «низкоэффективные» фасеты рассеивают фотоэлектрическую производительность. Пленка, сформированная только из «высокоэффективных» фасет, позволила достичь максимального теоретического КПД в 31%.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Позавчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

8 часов назад
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Позавчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

24 июля
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: