Ученые из Оксфордского университета в Великобритании показали, что можно использовать некоторые типы перовскита для замены тонкопленочных кремниевых ячеек солнечных батарей, используя такие же основные методы обработки, и даже получить энергетическую эффективность преобразования в 15 процентов.
В своей статье, опубликованной в журнале «Nature», ученые сообщают, что они обнаружили, что использование пузырьковых наноструктур, или изолирующих барьеров теперь не является необходимым – новый тип ячейки способен служить полупроводником сам по себе. Под впечатлением от открытия, сделанного группой исследователей в Оксфорде, Майкл Мак-Ги (Michael McGehee) ученый из Стэнфордского университета опубликовал свои комментарии в том же журнале в разделе «News & Views» и высказал предположение, что есть вероятность того, что перовскит может заменить кремний в качестве основы для большинства солнечных батарей.
По этой причине ученые попытались делать так называемые тонкопленочные солнечные ячейки с использованием недорогих подложек — но в таких ячейках часто возникали дефекты, что ограничило их применение. Это привело ученых к мысли: нельзя ли создать другие тонкопленочные ячейки, не используя такой материал, как кремний? Одна группа веществ казалась перспективной. Это полупроводник — металлоорганический тригалогенид перовскита.
Солнечные элементы с использованием различных видов перовскита дебютировали всего четыре года назад, но становятся эффективнее. Изначально они использовались в качестве заменителя поглощающего свет красителя – в комплексе пузырьковой наноструктуры, куда были встроены из предположения, что они будут плохими носителями заряда. Далее, в прошлом году команда в Оксфорде обнаружила, что изолирующие барьеры могут быть использованы вместо наноструктур. Последнее открытие доказывает: и в этом нет необходимости, так как перовскит в состоянии переносить заряд и сам, обеспечивая 15 процентов эффективности.
По предположению Мак-Ги – это прорыв, который может означать конец эпохи солнечных элементов на основе кремния. Будущее может оказаться за технологиями на основе перовскита, но при условии, что произойдут два события. Первое — исследователи найдут перовскит, который не содержит в себе свинца или других токсичных элементов, которые могут вымываться во время или после использования. Второе — удастся найти путь, как сделать перовскит таким же прочным, как кремний: недавние испытания показали, что перовскит растворяется водой, а поэтому время жизни ограничено, кремний же стабилен на протяжении десятилетий.
Источник: itword.org
