Ученые МГУ нашли иглы в порванных пленках

Ученые МГУ предложили способ повышения эффективности перовскитных солнечных батарей путем изменения состава светопоглощающего слоя. Оказалось, что КПД снижается в том случае, если в пленках образуются игловидные кристаллы и, как следствие, дыры. Об этом сообщается в пресс-релизе, поступившем в «Ленту.ру».

Органо-неорганическими перовскитами называется класс фотоактивных материалов, сходных по структуре с минералом перовскитом (титанатом кальция). Солнечные батареи, изготовленные из такого материала, по коэффициенту полезного действия (КПД) превосходят кремниевые солнечные элементы.

Ученые выяснили, что ключевым фактором, определяющим свойства перовскитного слоя, является образование промежуточных соединений, которые влияют на форму зерен кристаллов (кристаллитов). Это, в свою очередь, определяет морфологию светопоглощающего слоя и эффективность батареи. Игольчатая или нитевидная форма кристаллов приводит к тому, что пленка будет несплошной, и КПД снизится.

Исследователи использовали синхротронное излучение и низкие температуры, чтобы заморозить кристаллиты до -173 градусов Цельсия. Это позволило остановить разрушение перовскитов и проанализировать структуру и термическую стабильность промежуточных соединений. Оказалось, что соотношение реагентов в растворе определяет, какое вещество будет задавать форму кристаллов и, соответственно, определяет структуру светопоглощающего слоя и его КПД.