28 и 29 октября. Проблемы экологии в контексте цифровой трансформации общества... Архитектура. Инженерия. Цифровизация. Экология» пройдет в...


Новые материалы могут повысить эффективность перовскитных солнечных батарей

Исследование специалистов Портсмутского университета может привести к созданию новых материалов, помогающих повысить эффективность перовскитных солнечных батарей (ПСБ).

Сейчас КПД некоторых устройств такого типа превышает 20%, сообщает eurekalert.org. Но на эффективность влияет наличие ионных дефектов в перовските, способных смещаться в процессе работы батареи, сообщает eurekalert.org. Они воздействуют на внутреннюю электрическую среду устройства.

Перовскит поглощает свет и преобразует его в электричество. Он также помогает отдавать энергию во внешнюю сеть до ее потери в процессе «рекомбинации», происходящем в разных участках батареи. В одних случаях он возникает в перовските, в других – на границе контакта с транспортными слоями. Исследователи из университетов Портсмута, Саутгемптона и Бата разработали новую методику изменения свойств этих материалов. С ее помощью транспортные слои смещают ионные дефекты так, чтобы они подавляли рекомбинацию. В результате повышается эффективность системы.

Результаты исследования представлены в Energy and Environmental Science. Оно показало сильную зависимость показателей ПСБ от диэлектрической проницаемости и эффективной концентрации примесей в транспортных слоях.

«Понимание того, какие характеристики этих структур влияют на батареи, необходимо для совершенствования дизайна установок, — сказал доктор Джейми Фостер из Портсмутского университета. – Мы выяснили, что движение ионов играет важную роль в стабильности работы системы за счет накопления заряда и изгиба границ энергетической зоны в верхних слоях, прилегающих к стыку перовскита и транспортных структур. Распространение электрического потенциала – ключ к определению переходного и стационарного поведения батареи».

Ученые также предположили, что ПСБ, включающие транспортные слои с низкой диэлектрической проницаемостью и концентрацией примесей характеризуются большей стабильностью. Их выводы основываются на уменьшении накопления ионных вакансий в перовскитных слоях. Их присутствие связывают с химическим распадом на краях материала.

 

pronedra.ru


23.01.2019