Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Пресс - служба МГУ: В МГУ разработали новую стратегию получения перовскитных солнечных ячеек

Ключевые слова:  гибридный перовскит, полииодиды, солнечная энергетика

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

18 мая 2017

По сообщениям Пресс-службы МГУ, 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.

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.

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.





Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Ёжик в тумане
Ёжик в тумане

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.