Характеристики перовскитных солнечных элементов поможет улучшить кофеин - «Новости Электроники»

Многие важные открытия были сделаны случайно, к примеру, так были изобретены блокноты с липким слоем Post-It и антикоррозионное средство WD-40 (по легенде, число 40 в названии означает, что идеальный состав «вытеснителя воды» был найден после тридцати девяти неудачных попыток).

Теоретически перовскитовые солнечные панели должны значительно удешевить солнечную энергетику, так как их рабочий компонент в избытке присутствует в природе. Самые первые перовскитовые элементы имели коэффициент конверсии энергии в районе 1%, но сейчас КПД удалось повысить до 24.2%. В то же время, до сих пор они имеют ряд недостатков сравнении с элементами и кремния, прежде всего это короткий срок эксплуатации и разрушение под действием воды и загрязняющих веществ. Сейчас даже трудно представит, что перовскитовые солнечные панели смогут проработать двадцать лет подряд, как это происходит с обычными панелями с основой из кремния.

Однажды за чашкой кофе ученые из Университета Калифорнии предположили, что кофеин может не только взбодрить человека, но и улучшить работу перовскитового элемента.

«Нам нужна была молекула с неподеленными парами электронов, и кофеин оказался подходящим веществом», - рассказал участник эксперимента инженер Ян Ян. Молекулы кофеина помогли улучшить структуру перовскита и получить более устойчивый к внешним воздействиям материал. Ученые полагают, что это открытие в дальнейшем позволит найти или создать новые молекулы для стабилизации характеристик перовскита, которые будут еще эффективнее, чем кофеин.

Стабильность характеристик – слабое место перовскитных солнечных элементов, и открытие ученых из Университета Калифорнии повышает шансы на коммерческий успех этого материала на рынке. Усиленным кофеином перовскитовым солнечным элементам предстоит пройти долгий путь от лаборатории до серийного производства, но стоит вспомнить, что совсем недавно широко используемые сейчас светодиоды были настолько слабыми, что потребители сомневались в практической пользе их изобретения.

Напомним, недавно ученые MIT исследовали перовскиты с помощью высокочастотной синхротронной нано-рентгенолюминисценции и выяснили, что щелочные металлы, например, цезий и рубидий помогают остальным компонентам взаимодействовать более слаженно за счет своеобразной гомогенизации структуры, что в итоге позволяет таким перовскитным фотоэлементам достигнуть эффективности в 31 процент.

Источник: scientificamerican.com