Змінивши структуру двовимірних перовськітних матеріалів, вчені Саудівської Аравії та США продовжили термін роботи так званих гарячих носіїв — високоефективного, але недовговічного матеріалу. Дана технологія дозволить створювати надефективні сонячні панелі.
Гібридний органічно-неорганічний перовськіт — привабливий матеріал для сонячної енергетики, оскільки виробництво фотоелементів з нього обходиться значно дешевше, ніж з кремнію. Однак його стабільність та довговічність залишалася під питанням.
В якості альтернативи тривимірним гібридним перовськітам, вчені можуть запропонувати двовимірні, які володіють підвищеною стабільністю та вологостійкість. Заковика в тому, що охолодження гарячих носіїв в цих матеріалах не вивчалося до цього досконально. Цю прогалину і заповнює дослідження фахівців з Науково-технологічного університету імені короля Абдалли (KAUST) та Технологічного університету Джорджії.
Гарячі носії формуються енергією сонячного світла, від низькоенергетичного інфрачервоного спектра до високоенергетичного ультрафіолетового. Сонячні панелі вловлюють цю енергію, коли фотони призводять електрони в збуджений стан. Однак високоенергетичне світло провокує появу надмірно збуджених гарячих носіїв, які витрачають енергію швидше, ніж сучасні сонячні матеріали можуть її вловити.
Вчені задалися питанням, чи може зміна органічного компонента гібридного двовимірного перовськіта уповільнити охолодження гарячого носія. Вони досліджували перовськіт з йодидом свинцю в поєднанні з трьома різними органічними компонентами та виявили між ними суттєві відмінності. Виявилося, що етаноламін уповільнює процес охолодження найкраще.
Наступна мета команди вчених — розробка архітектури сонячних елементів на основі двомірних перовськітних матеріалів та вивчення динаміки гарячих носіїв у різних поєднаннях.
Нагадаємо, що заробляти на сонячній енергії зараз дуже вигідно, адже «зелений тариф» в Україні — один з найвищих у Європі. А встановлення сонячної станції на своєму будинку — це не тільки чудова можливість зробити свій внесок у боротьбу з глобальним потеплінням, але й стабільний дохід, отриманий від продажу сонячної енергії.
За матеріалами: Phys.org
