NM: Обнаружен серьезный недостаток эффективности, сдерживающий солнечные элементы

Теоретически кристаллы перовскита, изготовленные из правильного сочетания материалов, могут превысить этот предел 30 процентов, превзойдя кремниевые солнечные элементы (которые в настоящее время являются самой распространенной технологией солнечных панелей), и при гораздо более низкой стоимости. На бумаге все хорошо, но на самом деле что-то сдерживает технологию.

Соедините кальций, титан и кислород в правильных условиях, и вы сформируете повторяющиеся клетки из молекул, которые выглядят как связка коробок, соединенных своими углами.

Независимо от задействованных элементов, этот конкретный кристаллический узор называется структурой перовскита. Сделайте один из йодида свинца, добавьте органическое соединение, такое как метиламмоний, для положительного заряда, пролейте немного солнечного света, и вы будете на пути к генерации электрического тока.

Инженеры быстро поняли, что для достижения КПД выше 25 процентов в этом преобразовании энергии необходимо обеспечить достаточное количество йодида, по-видимому, для того чтобы любые дефекты в кристаллической решетке перовскита были хорошо и полностью заполнены.

Но это предположение так и не было полностью проверено, поэтому исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре в США вернулись к первым принципам, чтобы определить, что происходит на самом деле.

Используя передовые вычисления для анализа квантового поведения, влияющего на электроны, когда они мигрируют через гибридную смесь органических молекул и структур йодида свинца, команда обнаружила, что добавление большего количества йодида не совсем то, что предлагали эксперименты.

Оказывается, недостаток в системе оказался не там, где кто-либо ожидал.

Вместо дефекта в перовскитных клетках, это был органический компонент, ранее считавшийся неразрушимым элементом, который имел довольно неприятную слабость. Оказывается, их водород может сразу оторваться.

Это исследование было опубликовано в журнале Nature Materials.

Ранее ГЛАС писал о том, что американские ученые в ходе недавно проведенного изучения генома смогли обнаружить ранее не идентифицированный совершенно новый вид шмелей.