Вторник 22 апреля 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Новый модификатор повысил эффективность перовскитных солнечных батарей


Новый модификатор повысил эффективность перовскитных солнечных батарей

Среда, 20 Января 2021 15:15

Научный коллектив НИТУ «МИСиС» представил улучшенную версию солнечных батарей на основе перовскитов.  Ученые модифицировали фотоэлементы на основе перовскитов, максенами (MXenes) - тонкими двумерными  карбидами титана с  высокой электропроводностью.  Полученный фотомодуль показал превосходные характеристики с эффективностью преобразования солнечного света, превышающей 19% (аналоги дают 17%) и улучшенной стабильной выходной мощностью. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале NANO ENERGY.

 

Перовскитные пленочные фотоэлементы — активно развивающаяся во всем мире технология альтернативной энергетики. Солнечные батареи из перовскитов можно печатать на специальных струйных или матричных принтерах без применения вакуумных процессов. Это снижает стоимость устройства по сравнению с традиционными кремниевыми. 

 

Другими их преимуществами являются гибкость: фотоэлемент можно изготавливать на подложках из ПЭТ — лавсана — обычного материала для пластиковых бутылок и компактность, за счет которых пленочные фото-модули можно монтировать на стены зданий и кривые поверхности автомобильных стекол, получая независимый обогрев, либо электропитание.

 

Перовскитный модуль имеет структуру сэндвича, между слоями которого происходит процесс сбора электронов, в результате которого энергия солнечного света преобразуется в электрическую. При  этом слои очень тонкие – от 10 до 50 нанометров, а сам «сэндвич» тоньше человеческого волоса. Чем менее энергозатратно происходит процесс электронного перемещения внутри «сэндвича», тем эффективнее работает весь модуль. 

 

Научная группа физиков НИТУ «МИСиС» и Университета Тор Вергата (Милан, Италия) доказали экспериментально, что небольшая  добавка максенов на основе карбида титана в светопоглощающие слои перовскита улучшает процесс электронного перемещения и оптимизирует работу батареи.

 

Название MXenes отражает процесс создания материалов. Они производятся путём травления и отшелушивания атомарно тонких слоев предварительно нанесённого алюминия на слоистые карбиды (MAX phases). MAX phases — слоистые шестиугольные карбиды и нитриды.

 

Фото: пресс-служба НИТУ «МИСиС»

 

«В работе мы демонстрируем полезную роль легирования MXenes как для фотоактивного слоя, так для слоя переноса электронов в транспортных слоях фуллеренов перовскитных солнечных элементов на основе оксида никеля, - рассказала соавтор исследования, сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС», аспирант Анастасия Якушева. -  Добавление  максенов позволяет, с одной стороны, легко настраивать выравнивание уровней энергии на границе перовскит / фуллерены, а с другой стороны, контролировать концентрацию дефектов в структуре ячейки, что, в свою очередь, улучшает сбор фототока». 

 

Созданные на основе нового состава  фотоэлементы показали  повышенные  характеристики с эффективностью преобразования мощности, превышающей 19%. Это на 2% больше мощности аналогов.

 

Предлагаемый разработчиками подход может быть легко масштабирован до формата модулей и панелей большой площади, поскольку легирование MXenes (максенами) не меняет технологическую цепочку производства и осуществляется только на первичном этапе растворов для нанесения  и не влияет на окончательную архитектуру модуля.

 

Материал предоставлен пресс-службой НИТУ «МИСиС» 

 

 

 

 
Николаева Мария Опубликовано в Наука  
Читайте также
Определены 3 главные угрозы для человечества: ядерная война в числе лидеров Определены 3 главные угрозы для человечества: ядерная война в числе лидеров Ученые назвали топ-3 сценария гибели человечества, среди которых ядерная война занимает одно из ведущих мест, сообщает издание «Кулик» на основе экспертных оценок. По мнению специалистов, именно ядерный конфликт представляет собой…
Гигантский пресноводный рак жил в Новой Зеландии 20 миллионов лет назад Гигантский пресноводный рак жил в Новой Зеландии 20 миллионов лет назад Ископаемая летопись пресноводных раков на удивление скудна и включает в себя в основном следы ископаемых, некоторые окаменелости тела и редко гастролиты. Палеонтологи из Университета Флиндерса, Университета Нового Южного Уэльса, Кентерберийского…
Эксперимент канадского школьника выявил возможность создания оружия Архимеда Эксперимент канадского школьника выявил возможность создания оружия Архимеда Канадский школьник Бренден Сенер сумел воспроизвести легендарное оружие «Луч смерти», которое приписывают древнегреческому ученому Архимеду, пишет портал potokmedia.ru со ссылкой на IFL Science. Речь идет о так называемых зеркалах Архимеда,…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России уничтожили 10 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России уничтожили 10 украинских БПЛА Средства противовоздушной обороны РФ в период с 20:00 мск 21 апреля до 06:00 мск 22 апреля ликвидировали 10 украинских БПЛА над регионами РФ. Об этом сообщили в Минобороны России. Как…
Российские военные освободили монастырь в Горнале Курской области Российские военные освободили монастырь в Горнале Курской области Бойцы "Севера" освободили Горнальский Свято-Николаевский Белогорский мужской монастырь в Курской области, сообщил РИА Новости источник в группировке. "Сопротивление противника было сломлено, Горнальский Свято-Николаевский монастырь освобожден", — сказал собеседник агентства. Свято-Николаевский…
ФСБ рассекретила документы о преступлениях тайной полевой полиции фашистов в Крыму ФСБ рассекретила документы о преступлениях тайной полевой полиции фашистов в Крыму Архивные документы о злодеяниях немецко-фашистских захватчиков рассекретили в Крыму к 80-летию Победы в Великой Отечественной войне. В документах содержатся данные о преступной деятельности тайной полевой полиции - гехаймфельд полицай -…
Тема дня
Почему Россия хочет мира Почему Россия хочет мира

Некоторые считают, что заключение мирного соглашения – это прежде всего шанс на возобновление отноше...

Фото
Пентагон рассекретил данные о сохранении сознания после смерти Пентагон рассекретил данные о сохранении сознания после смерти

В США снят гриф секретности с экспериментов над сознанием: смерть не конец, сообщает «Кулик» на осно...

Опрос

Вы ожидаете в 2025 году прекращения огня в зоне СВО?

 

Анекдот дня

Сначала ты коверкаешь слова ради смеха, а потом не знаешь, как они пишутся.

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
Интересные материалы
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".