МОСКВА, 3 дек — РИА Новости. Новый материал для солнечных батарей, способный выдержать длительное облучение жесткой радиацией, создали и экспериментально испытали российские физики в составе международного научного коллектива. Сообщение о разработке опубликовано в Materials Today Energy.
Во всем мире растет интерес к применению в реальной энергетике солнечных элементов на основе перовскитов (ПСБ). Эффективность батарей на их основе уже превысила порог в 26 процентов, объяснил заведующий кафедрой электрофизики Уральского федерального университета (УрФУ) Иван Жидков. Однако они имеют серьезный недостаток — ПСБ разрушаются под действием радиации (космических излучений, солнечного света и так далее).
"Мы решили эту проблему частично заменив катионы свинца (Pb2+) в сложных галогенидах на катионы кальция, стронция и бария. Замещение свинца было от одного до десяти процентов, так как полная замена катионами щелочноземельных металлов приводит к тому, что материал становится практически непригодным к использованию в качестве поглотителя света в фотоэлектрических устройствах", — рассказал заведующий комплексом лабораторий функциональных органических и гибридных материалов ФИЦ ПХФ и МХ РАН Павел Трошин.
По его словам, модификация перовскитов путем замены одного процента положительно заряженных ионов свинца катионами щелочноземельных металлов привела к улучшению фотостабильности и радиационной стойкости материала.
«
"Полученные материалы были подвергнуты облучению гамма-лучами и электронными пучками, а их свойства изучены на рентгеновском фотоэлектронном спектрометре. Лучшие из разработанных образцов смогли успешно перенести высокие дозы гамма-лучей (5,5 миллионов грей) и потоки электронов (30 квадриллионов на квадратный сантиметр). Такие дозы, например, получит космический корабль за 15 лет полета", — сообщил Иван Жидков.
© Фото : УрФУ
Иван Жидков
В создании нового материала для солнечных батарей на основе полностью неорганического искусственного перовскита принимали участие специалисты из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН в Черноголовке, Физико-технологического института УрФУ (Екатеринбург), Института физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения РАН (Екатеринбург), Университета Теннесси (США) и Научно-исследовательского института HIT в Чжэнчжоу (Китайская Народная Республика).
Работа выполнена при поддержке грантов РНФ (22-61-00047 и 22-13-00463).
