i-Mash.ru
Источник: http://www.i-mash.ru/news/zarub_sobytiya/40492-komanda-uchenykh-iz-oksfo...
Физик Генри Снейт (Henry Snaith) из Оксфордского университета (Великобритания) вместе с коллегами установил, что фотоэлементы на основе перовскитов типа титаната кальция могут работать намного лучше.
Если перовскитам не помогать включением полупроводниковых пузырьков, как это делается сейчас, то они работают эффективнее. В результате, сделанного открытия новые перовскитные солнечные батареи будут и намного легче кремниевых, то есть не потребуют столь прочных и дорогих рам.
Перовскиты - диэлектрики. Несколько лет назад перовскит впервые поместили в фотоэлементы, чтобы собирать фотоны, которые затем нужно было транспортировать внутри солнечной батареи. Согласно общепринятым взглядам, с этим могли справиться только полупроводники. И в самом деле, заряд в фотоэлементах переносят экситоны, пары электрон - дырка, свободно передвигающиеся именно по полупроводникам.
Чтобы облегчить задачу, полупроводники с перовскитами, когда их впервые сделали (2009 год), были выполнены в виде пузырьковых наноструктур, в которых перовскит окружён полупроводниковыми слоями.
В прошлом году ситуация сдвинулась: команда Генри Снейта экспериментально выяснила, что если перовскит окружить вместо полупроводника изолятором, то экситоны, которым некуда деваться, вполне прилично двигаются по перовскиту сами. Иными словами, диэлектрик обернулся самым настоящим и неплохим полупроводником. А теперь группа Снейта сделала вывод, что будет ещё лучше, если убрать изолятор. В итоге в фотоэлементе останется толькко титанат кальция. Вся эта пузырьковая наноструктура оказалась вообще лишней.
Как расскзаал исследователь: "покрывая поверхность тонким слоем перовскита с помощью обычного химического парофазного осаждения, удалось получить не менее эффективный фотоэлемент. Начав со сложной наноструктуры, мы свели её к тонкой плёнке. И это изумительно".
КПД, тестируемых перовскитных фотоэлементов достиг в лаборатории 15%, то есть, по сути, сравнялся с показателями предшественников со сложными наноструктурами и близко подобрался к сегодняшним массовым кремниевым фотоэлементам.
Разработчики считают, что при массовом производстве фотоэлементы на основе перовскитов могут стоить в пределах 150 долларов за киловатт мощности - против 600 долларов у современных кремниевых.