Показать меню
13 май 23:42Общество

В России разработали новый полупроводник для солнечных батарей

Группа исследователей, в которую вошли ученые Сколтеха, создала перспективные бессвинцовые полупроводниковые материалы для использования в солнечных батареях на основе комплексных галогенидов сурьмы и висмута.

Сотрудничество исследователей из Сколтеха, Института неорганической химии имени А. В. Николаева СО РАН и Института проблем химической физики РАН позволило создать перспективные бессвинцовые полупроводниковые материалы для использования в солнечных батареях на основе комплексных галогенидов сурьмы и висмута.

В России разработали новый полупроводник для солнечных батарей

 

Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry и аннонсированы на его обложке.

Солнечные батареи на основе комплексных галогенидов свинца с перовскитной структурой (кристаллической структурой, напоминающей структуру минерала перовскита) привлекают огромный интерес благодаря своей низкой стоимости, простоте изготовления и высокой эффективности преобразования света (достигнуты к.п.д. andgt; 24%).

Массовое производство и внедрение таких батарей ограничивается двумя факторами: низкой стабильностью комплексных галогенидов свинца и токсичностью этих соединений. Поэтому во всем мире активно ведется разработка альтернативных бессвинцовых фотоактивных материалов, в частности на основе галогенидов висмута и сурьмы.

Однако пока такие солнечные батареи демонстрируют низкие эффективности преобразования света, что свидетельствует о неэффективной генерации носителей заряда в фотоактивном слое или затрудненном их транспорте к электродам.

Командой исследователей из Сколтеха, Института неорганической химии имени А. В. Николаева СО РАН (ИНХ СО РАН) и Института проблем химической физики РАН (ИПХФ РАН) было показано, что причиной является неоптимальное строение соединений висмута и сурьмы.

 

«Мы выяснили, что низкая размерность анионной решетки таких соединений (нулевая, иногда — 1D, крайне редко — 2D) не позволяет реализовать беспрепятственный транспорт дырок и электронов, необходимый для эффективной работы солнечных элементов.

В результате материалы этого класса могут демонстрировать эффективную работу в латеральных фотодетекторах, но не работают в солнечных элементах», — рассказывает профессор Центра энергетических исследований Сколтеха Павел Трошин.

Ранее эта же команда ученых предложила увеличить размерность анионных решеток в комплексах Sb и Bi путем введения специальных линкерных молекул — например, молекулярного йода.

Этот путь был описан в журнале Chemistry: A European Journal. Использование этого подхода позволило ученым создать новые полупроводниковые материалы на основе комплексных галогенидов висмута и сурьмы с йодом, которые активно изучаются сейчас во всем мире.

 

Этим же коллективом ученых был разработан принципиально новый материал для солнечных батарей на основе перовскитоподобного комплексного бромида сурьмы ASbBr6 (где А является органическим, положительно заряженным ионом). Солнечные батареи на основе ASbBr6 показали рекордные для галогенидов сурьмы и висмута к.п.д. преобразования света.

Результаты этой работы были опубликованы в журнале Advanced Energy Materials. По словам руководителя проекта Павла Трошина, именно эта работа стала прорывной в их исследованиях и открывает принципиально новые возможности для развития перовскитной электроники.

Загрузка...
Автор: Артем Иванов По материалам: hotgeo
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Лента новостей
Заключенные пробили стены своих камер мебелью10:56Россиян предупредили об угрозе смертельных лихорадок из-за комаров10:21В столице приступили к ремонту административных зданий в САО10:15Семечки и аппендицит: хирурги наконец рассказали, есть ли связь09:56Шумков пропустил вторые дебаты в рамках кампании по выборам губернатора Зауралья09:52Молитвы о примирении09:51Алексей Навальный вышел на свободу после 30 суток ареста09:50У «Уральских авиалиний» — снова задержки вылетов самолетов в Москву, Питер и на курорты09:47Екатеринбург инспектирует делегация из Шанхая из-за мероприятия ООН09:45В Серове власти перенесли открытие переправы в Филькино, которую строят по решению суда09:42Участники "Тавриды – АРТ" провели в Судаке арт-субботник09:35Лечо из перца и помидор на зиму - рецепты «пальчики оближешь»09:28В США самолет совершил экстренную посадку, есть пострадавшие09:14Власти Севастополя взялись за украинские долгострои у бухты Омега08:49Кадры к фильму "Оно 2"08:14Титановые кредитки Apple Card оказались слишком уязвимыми08:07