Нова технологія може привести до дешевших і кращих сонячних панелей
Щоб підвищити ефективність сонячних панелей, вчених все більше заінтригував перовськіт — незвичайний природний мінерал з унікальною кристалічною структурою.
На жаль, мінерал не працює. При кімнатній температурі три з чотирьох можливих атомних конфігурацій нестабільні, і матеріал швидко повертається до своєї четвертої фази, що робить його непотрібним для перетворення сонячного світла в електрику.
На щастя, група вчених зі Стенфордського університету і Міністерства енергетики, можливо, тільки що знайшла рішення, як зазначено в статті, опублікованій в престижному журналі Nature Communications.
Їх методика напрочуд проста: четверта фаза перовськіту видавлюється всередину осередки з алмазним ковадлом при високих температурах. За їх словами, отримана в результаті атомна структура не тільки ефективна і може використовуватися для вироблення електрики з сонячного світла, але також стабільна при кімнатній температурі.
«Це перше дослідження, в якому тиск використовується для контролю цієї стабільності, і воно дійсно відкриває багато можливостей», — йдеться в заяві Юй Лінь, дослідника зі Стенфордського інституту матеріалознавства та енергетики (SIMES).
«Тепер, коли ми знайшли цей оптимальний спосіб підготовки матеріалу, є потенціал для масштабування його для промислового виробництва і використання того ж підходу для управління іншими фазами перовськіту», — додав Лінь.
«Чорна» фаза перовськіту, успішно стабілізована вченими, протягом багатьох років цікавила вчених, оскільки було виявлено, що він надзвичайно ефективний в перетворенні сонячного світла в електрику, що робить його Святим Граалем для технологій сонячних панелей.
Ця фаза, однак, нестабільна, і попередні спроби її стабілізації не відповідали реальним умовам.
Але, стискаючи перовськіт в цьому стані між двома алмазними наконечниками, що приблизно в 1000-6000 разів перевищує атмосферний тиск, і нагріваючи його до 450 градусів за Цельсієм, дослідники знайшли спосіб зберегти матеріал в його чорній фазі навіть після тиску і температура впала до нормального рівня.
Однак залишається одна серйозна проблема: розширення технології, щоб зробити її реальним способом виробництва сонячних панелей наступного покоління в промислових масштабах.
