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

 

Паутина
Паутина

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

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.

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.