Zen
МОСКВА, 3 декабря. Российские физики в составе международной научной группы создали и экспериментально испытали новый материал для солнечных батарей которые могут выдерживать длительное воздействие жесткой радиации. Отчет о разработке был опубликован в Materials Today Energy.
Интерес к использованию солнечных элементов (СЭ) на основе перовскита в реальной энергетике растет во всем мире. Эффективность аккумуляторов на их основе уже превысила порог в 26 процентов, пояснил заведующий кафедрой электрофизики Уральского федерального университета (УрФУ) Иван Жидков. Однако у них есть серьезный недостаток — СЭ разрушаются под действием радиации (космические лучи, солнечный свет и т. д.).
«Мы решили эту проблему, частично заменив катионы свинца (Pb2+) в комплексных галогенидах на катионы кальция, стронция и бария. Замещение свинца составило от одного до десяти процентов, так как полная замена на катионы щелочноземельных металлов приводит к тому, что материал становится практически непригодным для использования в качестве поглотителя света в фотоэлектрических устройствах», — рассказал заведующий комплексом лабораторий функциональных органических и гибридных материалов ФИЦ ФХФ и МЦ РАН Павел Трошин.
По его словам, модификация перовскитов путем замены одного процента положительно заряженных ионов свинца на катионы щелочноземельных металлов привела к улучшению фотостабильности и радиационной стойкости материала. < br />«
"Полученные материалы облучались гамма-лучами и электронными пучками, а их свойства изучались с помощью рентгеновского фотоэлектронного спектрометра. Лучшие из разработанных образцов смогли успешно выдерживать высокие дозы гамма-лучей (5,5 млн грей) и потоки электронов (30 квадриллионов на квадратный сантиметр). Такие дозы, например, космический корабль получил бы за 15 лет полета», — сообщил Иван Жидков.
< br />
Специалисты из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН в Черноголовке, Физико-технологического института Уральского федерального университета (Екатеринбург), Института химии им. М.Н. Физика металлов Институт геохимии им. М.Н. Михеева Уральского отделения РАН (Екатеринбург), Университет Теннесси (США) и Научно-исследовательский институт HIT в Чжэнчжоу (КНР).
Работа выполнена при поддержке грантов Российского научного фонда (22-61-00047 и 22-13-00463).