Новости

24 августа, 2020 12:20

Органическая добавка увеличила срок службы перовскитных солнечных батарей

Источник: ТАСС
Добавив органическое вещество поливинилкарбазол в гибридный перовскит – перспективный материал для солнечных батарей, российские ученые увеличили срок работы таких батарей на 500 часов. Результаты работы опубликовал Journal Physical Chemistry Letters, кратко об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда (работа поддержана грантами РНФ - прим. ред. сайта rscf.ru).

Кристаллическая структура перовскита CH3NH3PbI3. Источник: Иван Жидков/УрФУ

Название гибридным перовскитам дал природный минерал – соединение титана и кальция, который впервые нашли на Урале в 1839 году. У природных и гибридных перовскитов схожая структура. Именно благодаря ей последние обгоняют по эффективности традиционные в солнечной энергетике батареи на основе поликристаллического кремния: за последние годы КПД батарей на основе гибридных перовскитов вырос с 3% до 25,2%, тогда как у поликристаллических кремниевых КПД в среднем около 11%. Кроме того, перовскитные батареи гораздо экологичнее кремниевых.

Однако у этих материалов есть ряд недостатков. В частности, перовскитные солнечные батареи могут работать гораздо меньше кремниевых: примерно 2 тыс. часов (чуть меньше трех месяцев) против примерно 25 лет. Поэтому ученые работают над тем, чтобы увеличить долговечность таких батарей.

В новой работе ученые из Российской академии наук, Сколковского института науки и технологий и Уральского федерального университета добавили к одному из перовскитов органическое соединение поливинилкарбазол. У них получилась ячейка с КПД в 18,7 %. При этом срок ее работы на 500 часов больше, чем у современных перовскитных солнечных батарей.

"Мы не останавливаемся на достигнутом: так, замечено, что наилучшее сочетание эффективности и термостабильности дают смеси брома и йода в различных сочетаниях. Еще одна задача — либо совсем исключить использование в наших материалах токсичного свинца, либо снизить его присутствие до приемлемого уровня. Конечная цель — создание высокопродуктивных, простых и недорогих в изготовлении, долговечных солнечных батарей, энергия которых будет в разы и десятки раз дешевле, чем полученная с помощью кремниевых батарей", – заключил один из авторов работы, доцент УрФУ Иван Жидков.


28 октября, 2020
Машинное обучение помогает исследовать космические лучи сверхвысоких энергий
Машинное обучение пришло в астрофизику — используется при изучения широких атмосферных ливней элемен...
26 октября, 2020
Клетки сохраняют свои механические свойства после удаления ядра
Российские ученые определили механические свойства клеток, из которых удалили ядро, и выяснили, что ...