AkbInfo.ru
информационный сайт об аккумуляторах
Вконтакте Facebook Twitter Канал Youtube
Сервис подбора стартерных аккумуляторов по марке автомобиля

Алексей Прохоров
16 ноября 2021, Вторник в 08:54:29
0
комментариев

Учёные из AIP предлагают металлогалогенные полупроводники вместо кремния в фотоэлектрических панелях и светодиодах

Стандартный полупроводниковый материал для солнечных элементов — кремний необходимо выращивать с помощью дорогостоящей технологии. Это позволяет избежать дефектов в их кристаллической структуре, которые могут повлиять на функциональность. В качестве альтернативы учёные из American Institute of Physics (AIP) предлагают металлогалогенные перовскитные полупроводники. По их словам, это класс материалов, который отличается простотой обработки и отличными настраиваемыми характеристиками.

Учёные из AIP предлагают металлогалогенные полупроводники вместо кремния в фотоэлектрических панелях и светодиодах

Фото: scitation.org



В связи с наращиванием объемов выработки энергии из солнца с помощью фотоэлектрических панелей возрастает спрос на материалы, из которых они изготавливаются. Поэтому учёные из различных стран постоянно работают над  разработкой материалов позволяющих удешевить и упростить производство солнечных панелей. Исследователи из American Institute of Physics предложили для этого план развития органических и неорганических гибридных перовскитных полупроводников и устройств. Их материал по этому поводу опубликован здесь.

Соавтор исследования из Университета Констанца в Германии — Лукас Шмидт-Менде (Lukas Schmidt-Mende) говорит, что предлагаемые ими полупроводники можно получать из раствора, а полупроводниковые чернила можно просто наносить на поверхности для образования необходимой плёнки. Утверждается, что такой материал может легко встраиваться в проводниковые устройства типа солнечных панелей и светодиодов. По словам исследователей, длительное время считалось, что полупроводники, получаемые таким способом, не могут обеспечить функциональность, сравнимую с выращиваемыми кристаллическими полупроводниками. Причиной было большое количество дефектов в сформированной кристаллической структуре. Это отрицательно сказалось на функциональности.

В результате проведённых исследований, специалистам AIP удалось выяснить, что органо-неорганические гибридные перовскиты имеют высокую устойчивость к дефектам. Те дефекты, которые образуются после обработки поверхности, слабо влияют на функциональность устройства. Впервые были получены гибридные перовскиты, позволяющие получать на их основе эффективные полупроводниковые устройства. Шмидт-Менде говорит, что они помогут легко изменить химический состав перовскита для настройки профиля поглощения. По его мнению, это можно использовать для изготовления светодиодов на различных длинах волн. А также это позволяет настраивать перовскитный материал для тандемных солнечных элементов, чтобы оптимизировать их профиль поглощения.

Высокая устойчивость к дефектам, по словам исследователей, стала для них неожиданностью, природу которой они ещё до конца не поняли. Им ещё предстоит понять детали, которые помогут в дальнейшей оптимизации материала. Возможно, что им удастся найти и другие аналогичные эффективные альтернативы.

По результатам исследования, специалисты отметили два основных недостатка перовскитовых материалов в настоящее время.

  • Содержание токсичного свинца. Все попытки заменить его до сих пор были неудачными.
  • Устройства с использованием перовскитных материалов имеют меньший срок эксплуатации по сравнению с теми, что создаются на базе кремния.

По словам Шмидт-Менде, стабильность получаемых перовскитовых материалов существенно возросла за последние несколько лет, но пока ещё проблемы с ними ученым не удалось осознать и преодолеть.

Довольно много групп специалистов работают над совершенствованием перовскитов, которые можно использовать в тандемных солнечных элементах. В них перовскиты комбинируются с кремниевыми фотоэлектрическими панелями. Шмидт-Менде говорит, что ещё одной важной областью применения являются светодиоды. В них можно регулировать излучаемый свет при помощи изменения химического состава перовскита. На самом деле, список возможных применений довольно длинный и учёные только сейчас начинают понимать потенциал этих материалов.

Оцените статью!
ОтвратительноПлохоТак себеХорошоЗамечательно (голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *




Вы находитесь: Главная Новости AIP: металлогалогенные полупроводники вместо кремния в солнечных панелях
Подписка
Введите Ваш email
 
Поставьте эту галочку, если хотите отписаться от рассылки.
Внимание! Отправляя email для подписки, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Рассылка приходит раз в месяц и содержит последние материалы на сайте, которые могут быть вам интересны. Если Вы хотите отписаться от рассылки, то ведите email и поставьте галочку при отправке формы.
© 2015 - 2021 Информационный сайт об аккумуляторах Akbinfo.ru
Копирование материалов разрешено только при установке активной ссылки на наш сайт!!!