Текст уведомления здесь

Российские физики предложили новый метод получения перовскитов для солнечных батарей

Перовскитные пленки могут стать основой более производительных солнечных элементов.
Добавить в закладки
Комментарии

Физики из МГУ им. М.В. Ломоносова изучили рост кристаллов перовскита в растворе гамма-бутиролактона и впервые сумели получить из него перовскитную пленку для высокоэффективных фотоэлементов нового поколения. О своей работе ученые рассказывают в статье, опубликованной журналом Chemistry of Materials.

Гибридные перовскитные солнечные батареи на основе иодида свинца-метиламмония — одно из самых перспективных и быстроразвивающихся направлений фотовольтаики. Их КПД уже превысил 20 процентов, существенно обогнав обычные фотоэлементы из поликристаллического кремния, а синтез можно проводить без использования высоких температур и вакуума, лишь за счет растворных химических реакций и кристаллизации.

Как правило, для этого используются полярные апротонные растворители, такие как диметилсульфоксид или гамма-бутиролактон (ГБЛ). Молекулы разных растворителей неодинаково взаимодействуют с реагентами и промежуточными продуктами, приводя к образованию кристаллов разных размеров и формы. В частности, в ГБЛ перовскиты демонстрируют необычную ретроградную растворимость — при повышении температуры она понижается. Это свойство используется для выращивания отдельных кристаллов, хотя получить перовскитную пленку из раствора ГБЛ до сих пор не удается.

Алексей Тарасов и его коллеги из лаборатории новых материалов для солнечной энергетики МГУ изучили детали этого процесса. Они обнаружили, что в ГБЛ образуются как минимум три разных вида перовскитных кристаллов и дальнейший рост обуславливается балансом между их кластерами в растворе. Это позволило ученым объяснить и ретроградную растворимость перовскитов в ГБЛ — нагревание приводит к распаду кристаллических кластеров на более мелкие фрагменты, повышая насыщенность раствора.

Баланс кластеров разных частиц в растворе приводит и к осаждению отдельных кристаллов, не позволяя получать пленки. Однако московским ученым удалось обойти это ограничение и впервые синтезировать высококачественную перовскитную пленку из раствора ГБЛ.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы