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.


22 мая, 2026
Российские ученые «прощупали» магнитное поле термоядерному реактору
Сотрудники Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) создали эк...
15 мая, 2026
Светом по магнонам: физики впервые заглянули в «танцы» самых коротких спиновых волн
Исследователи впервые экспериментально продемонстрировали, как взаимодействуют самые короткие спин...