Ученые создали "космический" материал для солнечных батарей
В современном мире наблюдается растущий интерес к использованию солнечных батарей на основе перовскитов (ПСБ) в энергетике.
По словам Ивана Жидкова, заведующего кафедрой электрофизики УрФУ, эффективность таких батарей уже достигла отметки в 26 процентов. Однако существует проблема: ПСБ подвержены разрушению под воздействием радиации, такой как космические лучи и солнечное излучение.
Недавно российские физики в рамках международного научного коллектива разработали и протестировали новый материал для солнечных батарей, способный выдерживать длительное облучение жесткой радиацией. Информация о данной разработке была опубликована в журнале Materials Today Energy.Эксперименты показали, что новый материал обладает уникальными свойствами, позволяющими увеличить стойкость солнечных батарей на основе перовскитов к воздействию различных видов радиации. Это открытие может стать прорывом в развитии солнечной энергетики и повысить эффективность использования солнечных элементов в промышленности и научных целях.Исследователи пришли к выводу, что для решения данной проблемы можно частично заменить катионы свинца (Pb2+) в сложных галогенидах на катионы кальция, стронция и бария. Этот метод позволяет улучшить свойства материала без его полной замены, что сделало его более пригодным для использования в фотоэлектрических устройствах. Замещение свинца катионами щелочноземельных металлов варьировалось от одного до десяти процентов. Полная замена свинца приводит к ухудшению характеристик материала, делая его практически непригодным для использования в качестве поглотителя света. "Этот подход позволяет нам достичь оптимального баланса между улучшением свойств материала и его функциональностью", — подчеркнул заведующий комплексом лабораторий функциональных органических и гибридных материалов ФИЦ ПХФ и МХ РАН Павел Трошин.Исследования показали, что замена даже одного процента положительно заряженных ионов свинца катионами щелочноземельных металлов оказывает положительное влияние на фотостабильность и радиационную стойкость перовскитов. Это открытие открывает новые перспективы в области создания эффективных материалов для солнечных батарей.
Важную роль в разработке нового материала сыграли специалисты из различных научных учреждений, включая Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Физико-технологический институт УрФУ, Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения РАН, Университет Теннесси и Научно-исследовательский институт HIT. Их коллективные усилия привели к значительному прогрессу в области разработки новых материалов для солнечных энергосистем.
Эксперименты и исследования, проведенные в рамках этого проекта, позволили ученым более глубоко понять механизмы взаимодействия различных элементов в перовскитах и их влияние на характеристики материала. Это открывает новые перспективы для дальнейших исследований в области солнечной энергетики и создания более эффективных солнечных батарей.
Эти исследования были возможны благодаря финансовой поддержке Российского научного фонда. Гранты РНФ (22-61-00047 и 22-13-00463) сыграли ключевую роль в реализации данной работы. Благодаря финансированию от РНФ (22-61-00047 и 22-13-00463) были проведены исследования, которые принесли ценные результаты.Источник и фото - ria.ru
