Американські вчені розробили багатошаровий матеріал на основі перовськіта, який дозволить подолати головні перешкоди на шляху до масового виробництва більш ефективних сонячних панелей. Новий тип матеріалу наступного покоління усуває необхідність використання свинцю, що є основною перешкодою для цієї технології.
Перовськітні сонячні елементи залишаються в центрі уваги ще з 2009, коли їх вперше показали в дії. На відміну від фотоелементів на основі кремнію, перовськітні сонячні батареї конвертують в електрику до 28% сонячної енергії, а не 15-18%. Однак масовому використанню даного матеріалу заважає його нестабільність, а також зміст шкідливого для здоров'я свинцю.
Команда вчених та інженерів на чолі з Летіаном Доу, доцентом хімічного машинобудування Університету Пердью, розробила гібридний багатошаровий матеріал з органічних та неорганічних компонентів, який не потребує свинцю та має підвищену стабільність.
«Сендвіч-структури подібні напівпровідниковим квантовим колодязям, які сьогодні широко використовуються в багатьох електронних та оптоелектронних пристроях, але їх набагато простіше виробляти та вони стійкі до дефектів», - розповів Доу.
Яо Гао, провідний автор досліджень та науковий співробітник дослідницької групи Доу, розповів, що нові органіко-неорганічні гібридні перовськітні матеріали дешевше та ефективніше, ніж традиційні неорганічні напівпровідники. Крім того, за словами Гао, розробка нового матеріалу може послужити основою для багатьох інших гібридних матеріалів.
Для демонстрації прототипу, розробники використали новий матеріал для створення важливого компонента електроніки — польового транзистора.
«Сонячні батареї, як показали тести, можуть бути набагато ефективніше. А завдяки нашій новій технології ми можемо виробляти більш стабільні гібридні матеріали з перовськітів, — заявив Яо Гао. - Оскільки в них немає токсичного свинцю, вони не шкодять навколишньому середовищу та настільки безпечні, що їх можна застосовувати для виробництва біоелектронних сенсорів, що розміщуються на тілі».
Нагадаємо, що фахівці з Шанхайського університету транспорту (Китай), Федеральної політехнічної школи Лозанни (Швейцарія) та Науково-технічного університету Окінави (Японія) також створили стабільний перовськіт, який може похитнути гегемонію кремнію у виробництві сонячних панелей, а дослідники з Університету Макгілла виявили, що неорганічний перовськіт кидає виклик традиційному розумінню різниці між рідиною та твердими тілами.
За матеріалами: EurekAlert!
