Исследователи по всему миру стремятся увеличить эффективность этих батарей, которая уже превысила 26 процентов. Однако, по словам заведующего кафедрой электрофизики УрФУ Ивана Жидкова, у ПСБ есть существенный недостаток — они подвержены разрушению под воздействием радиации, такой как космические излучения и солнечный свет.

Российские физики вместе с международным научным коллективом разработали и успешно протестировали новый материал для солнечных батарей, способный выдерживать длительное облучение жесткой радиацией. Информация о данной разработке была опубликована в журнале Materials Today Energy.

Эксперименты показали, что новый материал обладает уникальными свойствами, позволяющими ему сохранять высокую эффективность даже при интенсивном воздействии различных видов радиации. Это открытие открывает новые перспективы для использования солнечной энергии в космических и других условиях, где высокая радиация является проблемой.

Исследователи пришли к выводу, что для решения данной проблемы необходимо провести частичную замену катионов свинца (Pb2+) в сложных галогенидах. При этом было выяснено, что замещение свинца катионами кальция, стронция и бария в диапазоне от одного до десяти процентов является оптимальным решением. Полная замена катионами щелочноземельных металлов приводит к тому, что материал становится практически непригодным к использованию в качестве поглотителя света в фотоэлектрических устройствах, как утверждает заведующий комплексом лабораторий функциональных органических и гибридных материалов ФИЦ ПХФ и МХ РАН Павел Трошин.

Эксперименты показали, что замена катионов свинца на катионы кальция, стронция и бария способствует улучшению свойств материала, делая его более эффективным в поглощении света. Это открытие открывает новые перспективы для разработки более эффективных фотоэлектрических устройств. Подход, предложенный исследователями, может быть ключом к созданию более устойчивых и эффективных материалов для солнечных батарей и других устройств, работающих на принципе преобразования света в электричество.

Эксперименты, проведенные специалистами из различных учреждений по всему миру, показали, что добавление катионов щелочноземельных металлов в перовскиты может значительно улучшить их свойства. Один процент замены положительно заряженных ионов свинца привел к повышению фотостабильности и радиационной стойкости материала.

Создание инновационного материала для солнечных батарей на основе неорганического перовскита было результатом совместной работы ученых из различных научных центров. В проекте участвовали специалисты из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН, Физико-технологического института УрФУ, Института физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения РАН, Университета Теннесси и Научно-исследовательского института HIT.

Эти результаты открывают новые перспективы для развития эффективных солнечных технологий и подтверждают важность международного научного сотрудничества в области разработки новых материалов. Внедрение улучшенных перовскитовых материалов может значительно повысить эффективность солнечных батарей и сделать их более стабильными в различных условиях эксплуатации.

Эти исследования были возможны благодаря финансовой поддержке Российского научного фонда (РНФ) через гранты под номерами 22-61-00047 и 22-13-00463. Благодаря финансированию от РНФ, наша работа смогла получить необходимые ресурсы для проведения исследований. Эти гранты сыграли ключевую роль в успешном завершении нашего проекта.

Источник и фото - ria.ru