Раздел Технологии выходит при поддержке
Немецкие исследователи из Галле-Виттенбергского университета Мартина Лютера представили новый тип солнечных элементов на основе слоев нанокристаллов.
Отмечается, что новый метод предусматривает укладку сверхтонких слоев различных кристаллов в четкой последовательности, создавая таким образом поглотитель солнечной энергии, который значительно превосходит традиционные материалы. Немецкие исследователи использовали титанат бария (BaTiO₃), не очень эффективный сам по себе, но известный способностью генерировать электричество из солнечного света.
Ученые выяснили, что размещая тонкие слои титаната бария между слоями титаната стронция и титаната кальция, они получают структуру с большей электропроводностью, чем если использовать только один BaTiO₃. Слоистые структуры генерировали в тысячу раз больше электричества, чем то же количество титаната бария. Исследователям удалось точно настроить этот эффект, регулируя толщину каждого слоя. Таким образом они получили контроль над производительностью системы.
«Важно, что сегнетоэлектрический материал чередуется с параэлектрическим. Хотя параэлектрические материалы по своей природе не разделяют электрические заряды, в особых условиях, например, при низких температурах или при небольших изменениях в их структуре, они могут вести себя как сегнетоэлектрики», — объясняет руководитель исследования, доктор Акаш Бхатнагар.
Составление вместе материалов из титаната стронция, бария и кальция изменяет их свойства по поглощению света и проведению электрических зарядов. Слоистая структура улучшает поглощение солнечной энергии и облегчает генерацию свободно движущихся электрических зарядов.
«Взаимодействие между слоями решетки, по-видимому, приводит к гораздо более высокой диэлектрической проницаемости — другими словами, электроны могут течь гораздо легче из-за возбуждения фотонами света», — добавляет Акаш Бхатнагар.
При создании нового материала исследователи использовали мощный лазер для испарения кристаллов и их повторного осаждения в слоях толщиной 200 нанометров. Им удалось создать структуру, состоящую из 500 слоев.
По результатам испытаний с использованием лазера структура оказалась в тысячу раз эффективнее чистого титаната бария той же толщины при том, что использовалось на две трети меньше фотоэлектрического элемента. Эффект оказался устойчивым, оставаясь почти постоянным в течение шести месяцев.
Панели с использованием таких солнечных элементов могут оказаться гораздо эффективнее тех, в которых используются фотоэлектрические элементы на основе кремния. Кроме этого новые нанокристаллические солнечные элементы занимают гораздо меньше места. Материал также проще в производстве и более долговечен, так как не требует специальной упаковки.
Новые перовскитные солнечные элементы имеют до 30% КПД и не вредят окружающей среде
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances
Источник: TechSpot
Раздел Технологии выходит при поддержке
Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков.
