Президентская программа
исследовательских проектов

Спиртовые растворы на основе галогенов позволили получить солнечные батареи с высоким КПД

07.04.2020 | ТАСС
Источник: Виолетта Вдовяк / РИА Новости

Ученые из России и Японии разработали новый подход для получения перспективного класса солнечных батарей большой площади на основе перовскита. В отличие от использовавшихся ранее методов, в этом случае не нужно использовать токсичные растворы солей свинца. Об этом пишет пресс-служба Московского государственного университета (МГУ) им. Ломоносова со ссылкой на статью в научном журнале ACS Applied Materials & Interfaces (работа поддержана грантом РНФ - прим. ред. сайта rscf.ru).

Современные солнечные батареи на основе кремния достигли предела своего КПД. Поэтому специалисты по альтернативной энергетике ищут новые материалы, на основе которых можно было бы создать более эффективные источники энергии. В числе таких материалов – гибридные, или органо-неорганические перовскиты.

Название этого класса материалов происходит от природного минерала, соединения титана и кальция, который впервые нашли на Урале в 1839 году. При этом у перовскитов, которые используются в солнечных батареях, совершенно иной химический состав. Это искусственные материалы, которые появились совсем недавно.

За последние десять лет солнечные батареи на основе гибридных перовскитов по КПД обогнали традиционные в солнечной энергетике батареи на основе поликристаллического кремния. Однако для того, чтобы создавать подобные батареи в промышленных масштабах, нужно придумать, как получать пленки гибридных перовскитов большой площади.

Один из таких методов предложила научная группа под руководством старшего научного сотрудника МГУ им. М.В. Ломоносова Алексея Тарасова. Исследователи предложили производить перовскитные солнечные элементы большой площади, нанося на пленки металлического свинца (одного из компонентов гибридного перовскита) спиртовые растворы особых органических соединений. По своей природе такие растворы родственны обычной аптечной спиртовой йодной настойке и абсолютно безопасны, однако содержат ещё органические катионы, которые входят в состав гибридного перовскита. В отличие от классических методов, в этом случае не нужно использовать токсичные растворы солей свинца.

При этом ученые смогли ускорить и упростить процесс получения перовскитных пленок для солнечных батарей. Это можно было сделать благодаря особым растворам на основе полигалогенидов. В этом случае можно было контролировать процесс получения высококачественных пленок гибридных перовскитов в широком диапазоне составов.

Благодаря этому методу исследователи создали солнечные элементы на основе перовскитов с КПД более 17%. 

"В дальнейшем мы планируем развивать данную технологию для получения высокоэффективных перовскитных солнечных модулей увеличенной площади, что в свою очередь позволит расширить перспективы их дальнейшей коммерциализации", – заключил Тарасов.

Возврат к списку