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

Фитнес для солнечных элементов нового поколения

Ключевые слова:  перовскиты, фотовольтаика

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

21 ноября 2019

По сообщению Пресс - службы МГУ и Индикатор.ру, cотрудники факультета наук о материалах МГУ разработали новый подход, позволяющий создать рельеф на светопоглощающем слое перовскитных солнечных элементов. Это повысит эффективность поглощения солнечного излучения. Результаты работы опубликованы в журнале RCS Advances (статья доступна в свободном доступе).

Перовскитные солнечные ячейки на основе органо-неорганических материалов со структурой перовскита представляют собой новый класс фотовольтаических устройств (устройств, способных вырабатывать электрический ток под воздействием света). С момента создания первого прототипа перовскитной солнечной ячейки в 2009 году, они продемонстрировали беспрецедентный рост рекордных значений КПД, обогнав по эффективности самые распространённые поликристаллические кремниевые солнечные элементы, и сегодня их рекордные значения КПД могут превышать 25%.

Одним из подходов дальнейшего увеличения КПД солнечных элементов является создание на поверхности светопоглощающего слоя рельефа – системы чередующихся выступов и борозд, пирамидок или других структур, которые предотвращают потерю света путем отражения, как это делает зеркальная поверхность, и вызывают его рассеивание на этих неровностях (искусственных шероховатостях) поверхности, что приводит к повышению эффективности поглощения и преобразования фотонов света в электричество, то есть повышению КПД устройства в целом.

Исследователи МГУ предложили новый метод текстурирования светопоглощающего слоя, основанный на использовании уникального реакционного расплава полииодидов метиламмония (RPM), который является жидким уже при комнатной температуре и интенсивно реагирует с металлическим свинцом. В результате такой реакции напрямую и с высочайшим выходом образуется гибридный органо - неорганический перовскит отличной морфологии. Используя эти свойства, авторы исследования впервые предложили непосредственно формировать перовскитный светопоглощающий слой с заданной микроструктурой поверхности, а не модифицировать ее после получения, как это делается в большинстве традиционных случаев солнечных батарей других типов.

«Разработанный нами подход основан на явлении роста кристаллов в ограниченном пространстве [confined growth]. Чтобы получить слой перовскита с определенным рельефом поверхности, несколько капель реакционных полииодидов наносили на поверхность пленки металлического свинца и прижимали штампом с заданным рельефом. В ходе протекания химической реакции между жидкими полииодидами и свинцом растут кристаллы перовскита. Поскольку доступный для роста объём ограничен глубиной профиля рельефа штампа, кристаллы принимают форму предоставленного им объёма, полностью заполняя его. Реакция протекает очень быстро, уже через пару минут можно убрать штамп – и мы получаем слой перовскита с текстурой [профилем, рельефом], заданной штампом», — рассказал заведующий лабораторией новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах МГУ, с.н.с. химического факультета МГУ Алексей Тарасов.

Аналогичным образом, то есть с использованием рельефного штампа и жидких полииодидов, может быть заданным образом модифицирована и гладкая поверхность слоя перовскита. Предложенный новый метод синтеза является весьма перспективным и может быть использован в дальнейшем при создании различных лазерных и оптических устройств на основе гибридных перовскитов.


Источник: RSC Adv., Индикатор




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

 

Магические кластеры
Магические кластеры

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.