Фізики відшукали цікаве рішення щодо удосконалення сонячних елементів з перовскітів, вже створено тестовий зразок, в якому світло перетворюється на електрику на 250% краще, ніж у сучасних аналогів.

Новий метод виробництва перовскітових елементів запропонували вчені з Китаю та США. З цією технологією можна створювати більш дешеві компоненти для сонячної енергетики, які ефективніші за кремній.

Перовскіти синтезують у вологій лабораторії, а потім наносять матеріал у вигляді плівки на скляну підкладку. Автори експерементували: для створення сонячних елементів заміняли скло на підкладку з шару металу або метаматеріалу, що складається з шарів срібла (провідника) і оксиду алюмінію (діелектрика), що чергуються.

У сонячному елементі фотони сонячного світла мають взаємодіяти з електронами та збуджувати їх, змушуючи негативно заряджені частинки переміщатися та генерувати електричний струм, пояснюють фізики. В ідеалі сонячний елемент повинен використовувати «слабкі» матеріали, щоб уникнути рекомбінації, коли збуджені електрони повертаються до ядер атомів.

Ілюстрація взаємодії між перовскітом та підкладкою з метал-діелектричного матеріалу. Дзеркальні зображення, відбиті від підкладки, знижують здатність збуджених електронів у перовскіті рекомбінувати зі своїми атомними ядрами. Зображення: Chloe Zhang, University of Rochester.

За допомогою нової технології вчені створили матеріал, в якому рекомбінація електронів слабшає за рахунок «багато дивовижних фізичних явищ». Металевий шар служить дзеркалом, що створює перевернені зображення електронно-діркових пар, послаблюючи здатність електронів рекомбінувати з дірками.

У лабораторному експерименті дослідники показали, що перовксити на металевій підкладці або основі метаматеріалу перетворюють фотони в електрику на 250% ефективніше, ніж аналоги, зібрані на склі. Фізики продовжать працювати над покращенням матеріалу, щоб вирішити основну проблему перовскітових елементів – швидку деградацію.

 

 

Пропонуємо:

Голландці розробили сонячний агромобіль для покращення ґрунту

WikiHow: Как самостоятельно выработать электричество (ГРАФИКА)

Корисно і для агро: створено першу у світі недорогу піщану батарею (ФОТО)