Гибридный перовскит удвоит производительность фотоэлементов

Созданный учеными Университета Пердью материал, кристаллическая структура которого сочетает органику с неорганикой, способен удвоить производительность солнечных элементов без существенного повышения стоимости.

Новый материал, гибридный перовскит, может стать основой для более тонких солнечных элементов, более гибких, дешевых и простых в производстве, объясняет Либай Хуан. «Мои студенты научились производить их за несколько дней», — говорит он.

В обычных солнечных элементах используются полупроводники из кремния, которые могут преобразовывать только треть энергии из-за энергетической щели, объема энергии, необходимого для изменения состояния электрона из связанного в проводящее, в котором электроны способны двигаться и создавать электричество.

Очень краткое время электроны обладают дополнительной энергией. Они называются горячими носителями и в кремнии существуют в течение одной пикосекунды и проходят расстояние 10 нанометров, а потом отдают свою энергию в виде тепла. Это основная причина низкой эффективности фотоэлементов.

Открыт механизм самовосстановления сетчатки глаза

Хуан и его коллеги разработали новую технологию отслеживания дальности движения и скорости горячих носителей при помощи быстрых лазеров и микроскопов, и применили ее на гибридном перовскитовом материале.

«Расстояние, на которое горячие носители должны переместиться, как минимум равно толщине солнечного элемента или примерно 200 нм, и новый перовскитовый материал позволяет этого добиться, — говорит Хуан. — Также эти носители могут существовать в течение 100 пикосекунд, на 2 порядка дольше, чем в кремнии».

Таким образом, у гибридного перовскитового материала хорошие перспективы. Следующим шагом для ученых станет разработка замена свинца в гибридном материале на другой, менее токсичный металл, пишет Futurity. А также — создание подходящего контактного материала. «Это может оказаться непростой задачей», — признает Кай Чжу, один из соавторов исследования.

Графеновое сито превращает морскую воду в пресную

По прогнозам экспертов Bloomberg, очень скоро солнечные панели будут напыляться на поверхности как спрей, а фотоэлектрическую пленку будут печатать прямо на окнах домов и автомобильных крышах. Компания Oxford Photovoltaics обещает выпустить первые тонкие перовскитовые элементы в конце 2018 года.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы нашли «потерянную» половину материи во Вселенной
Космос
Микробы оказались каннибалами: голодные бактерии поедают соседей, чтобы выжить
Наука
Математики прочитают открытые лекции по оптимизации в Университете Иннополис
Иннополис
Solar Orbiter впервые сфотографировал полярную область на Солнце
Космос
Физики смоделировали «создание света из ничего» в вакууме
Наука
«Уэбб» рассмотрел ледяной мир на странной орбите вблизи Солнечной системы
Космос
В Китае человеческие сердца впервые вырастили в эмбрионах свиней
Наука
Астрономы наблюдали рождение гигантского Юпитера в 430 световых годах от Земли
Космос
Toyota откроет первый в мире «город роботов» у подножия горы Фудзи
Новости
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука
В Стэнфорде создали вращающееся устройство, которое удаляет тромбы
Наука
В космосе впервые обнаружили гигантскую молекулу с 24 атомами углерода
Космос
Из-за отказа от прививок в России растет заболеваемость корью и коклюшем
Наука