FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September 25 – October 11
176 cities
6-8 октября 2017
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»

В МГУ разработали новую стратегию получения перовскитных солнечных ячеек

Сотрудники лаборатории новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах при участии коллег с химического факультета МГУ разработали новый метод, позволяющий получать высококристалличные пленки органо-неорганических перовскитов для солнечных ячеек. Результаты работы опубликованы в журнале Materials Horizons.

Ранее мы уже рассказывали об исследовании нанонитей гибридных органо-неорганических перовскитов, являющихся перспективными материалами для создания светодиодов, лазеров и фотодетекторов на их основе. Однако наиболее многообещающей областью применения таких материалов является разработка перовскитных солнечных ячеек — фотовольтаических устройств нового поколения, эффективность которых за последние 5 лет возросла в несколько раз и сегодня составляет уже более 22%. Это существенно превышает максимальную эффективность, которую получили для солнечных ячеек на поликристаллическом кремнии. Эффективность наиболее распространенных солнечных ячеек, производимых в промышленном масштабе, составляет 12-15%.

 

При контакте двух порошков реагентов при комнатной температуре всего за несколько секунд образуется вязкая темная жидкость — полииодиды метиламмония. Источник: Алексей Тарасов

В настоящее время существует два основных подхода к получению таких материалов: нанесение реагентов из газовой фазы и кристаллизация из растворов. Работа по совершенствованию этих методов в последние годы ведется очень интенсивно, но возможности подходов практически исчерпаны. Разработка новых методов создания материалов для фотовольтаики в связи с этим может дать новый рывок в развитии области.

 

«В ходе исследований мы обнаружили несколько новых соединений — жидких при комнатной температуре полииодидов, обладающих уникальными свойствами. На вид это вязкие жидкости темно‑коричневого цвета с металлическим отблеском, получаемые из двух твердых порошков, которые буквально плавятся на глазах при смешении. Жидкое состояние таких соединений позволяет не использовать опасные растворители, а их химический состав способствует образованию необходимого перовскита при контакте с пленкой металлического свинца или его соединениями. В результате химической реакции между пленкой свинца и жидкими полииодидами образуется пленка перовскита, состоящая из крупных взаимопроникающих кристаллов», — рассказал кандидат химических наук Алексей Тарасов, заведующий лабораторией новых материалов и руководитель исследования.

Пленки из жидких полииодидов наносят на свинец с помощью так называемого метода спин-коатинга. Для этого стеклянная подложка, на которую с помощью термического напыления нанесен слой свинца, закрепляется на вращающемся стержне и приводится во вращение. 

Микрофотографии пленок перовскита с различной морфологией, полученные с помощью разработанного метода. Источник: Алексей Тарасов

На вращающуюся подложку накапывается полииодид, после этого избыток непрореагировавшего полииодида смывается растворителем изопропанолом. В результате получаются пленки перовскита толщиной от 200 до 700 нм. Их устойчивость определяется в первую очередь самим материалом, из которого они состоят. Сотрудники факультета наук о материалах продемонстрировали возможность варьирования состава наносимых полииодидов, и, как следствие, можно будет подобрать состав, обладающий оптимальной стабильностью.

 

«Пленка из перовскитов проявляет интенсивную фотолюминесценцию и большие времена жизни носителей зарядов, что обеспечивает хорошие функциональные свойства. В работе мы также продемонстрировали возможность получать пленки перовскитов различного состава при использовании смесей полииодидов. Исследования в области перовскитной фотовольтаики наша группа ведет при поддержке гранта ФЦП Минобрнауки РФ совместно с индустриальным партнером, компанией "Евросибэнерго"», — прокомментировал Алексей Тарасов.

В настоящее время в лаборатории продолжаются работы по исследованию свойств обнаруженных полииодидов и разработке на их основе технологии получения солнечных ячеек с высокой эффективностью.

Исследование выполнено совместно с учеными из Федеральной политехнической школы Лозанны.

 

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

«Волшебный» шарик для передачи информации

Профессор МГУ с зарубежными коллегами создал эффективный элемент для компьютеров будущего.

Любовь пчел трудовых

В связи с морфологической и функциональной дифференцировкой отдельные особи пчелиной семьи утратили способность к самостоятельному, существованию. Медоносные пчелы живут большими семьями, сообществами.

Толпа бывает очень умной

Коллективный разум большой группы непрофе

Насекомые прошли тест Тьюрингом

Ученые и выпускники МГУ имени М.В.Ломоносова подтвердили модель Алана Тьюринга, которая описывает такие сложные биологические рисунки, как пятна на шкуре леопарда или узоры на коже тропических рыб.

Ученые обнаружили безвредный стимулятор работы мозга

Шведские учёные нашли альтернативу кофе для стимуляции работы мозга - и им оказался синий цвет.