Група руски учени създаде нов безоловен полупроводников материал, който може да се използва в слънчевите батерии за повишаване на тяхната ефективност. Това съобщи в понеделник пресслужбата на един от участниците в проучването – Сколковският институт за наука и технологии ("Сколтех").
"Сътрудничеството на изследователите от "Сколтех", Института по неорганична химия "А. В. Николаев" в Сибирското отделение на Руската академия на науките (СО РАН) и Института по химична физика на РАН направи възможно създаването на перспективни безоловни полупроводникови материали за използване в слънчеви батерии на базата на сложни антимонови и бисмутови халогениди. Резултатите от проучването са публикувани в сп. Journal of Materials Chemistry и са анонсирани на корицата му", се казва в изявлението.
В момента има голям интерес към използването на слънчеви батерии на базата на комплексни оловни халогениди, т.е. съединения на олово с елементи от 17-та група на периодичната таблица на Менделеев (флуор, хлор, бром или йод) с перовскитна структура - наподобяваща структурата на минерала перовскит, чиито кристали имат кубична форма. Тези батерии се характеризират с ниска цена, лекота на производство и висока ефективност на преобразуване на светлина.
Масовото производство и въвеждането на перовскитовите батерии понастоящем са ограничени от два фактора: ниската стабилност на комплексните оловни халогениди и токсичността на тези съединения. Затова в целия свят активно се разработват алтернативни безоловни материали, по-специално на основата на бисмутни и антимонови халогениди. Въпреки това всички предварително получени проби имат ниска ефективност на преобразуване на светлината. Екип от руски учени доказа, че причината е неоптималната структура на съединенията на бисмут и антимон.
"Открихме, че ниското измерение на анионната решетка на такива съединения (нулева, понякога 1D и изключително рядко 2D) не позволява безпрепятствен транспорт на протони и електрони, необходими за ефективната работа на соларните елементи. В резултат на това материалите от този клас могат да демонстрират ефективна работа в латерални фотодетектори, но не работят в соларни елементи", каза Павел Трошин, професор в Центъра за енергийни изследвания "Сколтех".
Физиците са разработили фундаментално нов материал за слънчеви батерии на базата на перовскитоподобен комплексен антимонов бромид (ASbBr6, където А е органичен положително зареден йон). Слънчевите батерии, базирани на този материал, показаха рекорден за антимоновите и бисмутовите халогениди коефициент на полезно действие (КПД) при преобразуване на светлината. Според Трошин тази разработка отваря нови възможности за развитието на перовскитната електроника.