В новых перовскитных фотоэлементах будут использовать титан

За последние годы перовскит зарекомендовал себя в качестве многообещающего материала для изготовления солнечных батарей. Но, чтобы внедрить его в массовое производство, необходимо справиться с некоторыми сложностями. Ученые из Университета Небраски-Линкольна и Университета Брауна работают над решением одной из проблем, а именно – над возможностью замены токсичного свинца титаном.

В сфере солнечной энергетики перовскит пользуется особенным вниманием, поскольку стоимость его изготовления более низкая, но при этом он более гибкий и долговечный по сравнению с традиционным кремнием. Изначально главным недостатком фотоэлементов, созданных на основе этого материала, являлся низкий КПД переработки солнечных лучей в электроэнергию. Но ученым удалось улучшить эффективность перовскитных фотоэлементов с 4% до 26% всего за семь лет, сделав многослойные солнечные элементы более эффективными.

Но на эффективности улучшения не заканчиваются. Чтобы обеспечить полную безопасность батарей для их коммерческого использования, необходимо полностью убрать из них свинец. Заменять токсичный материал будут постепенно. Ученым уже удалось изготовить первые титано-перовскитные пленки, обладающие запрещенной зоной на уровне в 1,8 электронвольт. Такой показатель означает, что материал имеет способность поглощать более высокоэнергетичные фотоны и пропускать низкоэнергетичные фотоны.

Ученые начали искать альтернативу свинцу еще несколько лет назад. Теперь же команда уверена в том, что созданная ими конструкция обладает устойчивостью к коррозии и способна обеспечить более высокий уровень максимального напряжения. На сегодняшний день титано-перовскитная батарея обладает 3,3% эффективности. По словам ученых, это неплохой показатель с учетом применения нового материала, и они будут продолжать работу по увеличению эффективности новых батарей.