Поиск - новости науки и техники

Больше энергии! Российским ученым удалось создать новый полупроводник для солнечных батарей

14.05.2019

С развитием альтернативной энергетики все актуальнее становится вопрос — как сделать солнечные батареи более эффективными и безвредными. Решая эту задачу, группа российских ученых создала новый полупроводниковый материал без использования токсичного свинца. Результаты исследования были опубликованы в Journal of Materials Chemistry

Сотрудничество исследователей из Сколтеха, Института неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) и Института проблем химической физики РАН позволило создать перспективные бессвинцовые полупроводниковые материалы для использования в солнечных батареях на основе комплексных галогенидов сурьмы и висмута

– заявляют российские ученые

Считается,что будущее солнечной энергетики — за перовкситными батареями, созданными на основе комплексных галогенидов свинца. Такие батареи отличаются низкой стоимостью, простотой изготовления и высокой эффективностью преобразования света. Но есть и минусы. Массовое производство ограничивается низкой стабильностью и токсичностью свинцовых соединений.

Необходимо было найти альтернативные бессвинцовые материалы. Поиски замены привели ученых к новому решению – на основе галогенидов висмута и сурьмы. Но появилась другая проблема. Долгое время не удавалось преодолеть низкую эффективность преобразования света. После серии опытов команда российских ученых доказала, что причиной является не оптимальное строение соединений этих материалов.

Мы выяснили, что низкая размерность анионной решетки таких соединений (нулевая, иногда 1D и крайне редко – 2D), не позволяет реализовать беспрепятственный транспорт дырок и электронов, необходимый для эффективной работы солнечных элементов. В результате материалы данного класса могут демонстрировать эффективную работу в латеральных фотодетекторах, но не работают в солнечных элементах

– объясняет профессор Центра энергетических исследований Сколтеха Павел Трошин

Физикам удалось разработать принципиально новый материал для солнечных батарей на основе перовскитоподобного комплексного бромида сурьмы (ASbBr6, где А является органическим положительно заряженным ионом). Новый материал позволил увеличить КПД преобразования света в разы. Теперь, по словам авторов исследования, перед инженерами открыты принципиально новые возможности для развития перовскитной электроники.

Андрей Горбачёв

Андрей Горбачев

Нет комментариев