Российские и белорусские ученые разработали наноматериалы, которые могут значительно улучшить эффективность и долговечность солнечных батарей. В исследовании, проведенном при поддержке Российского научного фонда и Белорусского республиканского фонда, было показано, что благодаря уникальной фрактальной организации материалов на наноуровне можно уменьшить деградацию перовскитных солнечных элементов. Это открытие позволит создавать более стабильные и долговечные солнечные панели.
Перовскитоподобные наноматериалы давно считаются перспективными для солнечной энергетики благодаря их высокой эффективности преобразования солнечной энергии и относительно низкой стоимости. Однако их главный недостаток — низкий срок службы. Исследования учёных из Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» и Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники направлены на решение этой проблемы через легирование — процесс, который изменяет свойства материала за счёт добавления примесей.
«Результаты показали, что с помощью фрактальной организации материалов на наноуровне можно повысить стабильность перовскитных солнечных элементов, уменьшив физическую и химическую деградацию свойств».
— Вячеслав Мошников, профессор кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ», руководитель международного гранта РНФ
Учёные также изучают кристаллическую структуру перовскитов и влияние различных добавок на их свойства. Одним из ключевых открытий стало выявление улучшенной фотолюминесценции перовскита при введении бария в его структуру. Это может значительно повысить эффективность солнечных элементов и продлить срок их эксплуатации.
«При введении бария в структуру перовскита наблюдаются более высокие значения фотолюминесценции».
— Екатерина Муратова, доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
Эти разработки открывают новые перспективы для солнечной энергетики, а создание прототипа новой солнечной ячейки с применением отработанных составов уже в ближайшем будущем позволит выйти на новый уровень в производстве эффективных и долговечных солнечных батарей.
