home
user-header

                        
                        
Впервые получены качественные перовскитные пленки для солнечных батарей
19 июля 2018 г., 21:02 177

Российские ученые объяснили ключевые механизмы взаимодействия гибридных перовскитов с растворителями. На основе полученных результатов они предложили новые подходы к получению светопоглощающего слоя для солнечных элементов на основе перовскитов. Результаты работы опубликованы в журнале Chemistry of Materials.

https://indicator.ru/imgs/2018/07/18/16/21540/c6bf8750cc8e9957f64de210639507450b9747af.jpg

Ученые в процессе работы (Дарья Смирнова/МГУ)


 

На сегодняшний день тонкопленочные солнечные элементы на основе гибридных перовскитов уже достигли КПД 23,2%, превзойдя традиционные солнечные батареи на основе кремния. При этом светопоглощающий слой перовскита в таких устройствах можно получить более простыми и дешевыми растворными методами. Для нанесения тонких пленок перовскита из растворов обычно используются два растворителя: диметилсульфоксид и диметилформамид. Однако более ранние работы показали, что при кристаллизации из этих растворителей образуются промежуточные соединения — кристаллосольваты. Они могут ухудшать морфологию и функциональные свойства перовскитного слоя.

 

В новой работе ученые исследовали процессы кристаллизации перовскита из обладающего необычными свойствами растворителя — гамма-бутиролактона (ГБЛ). Он проявляет так называемую ретроградную растворимость, то есть при повышении температуры растворимость перовскита в нем понижается. Эту особенность исследователи широко применяли для получения монокристаллов, а попытки получить тонкую пленку часто заканчивались тем, что на подложке формировались отдельные кристаллиты. Долгое время причины такого необычного поведения растворов перовскитов в ГБЛ были неизвестны. Считалось, что взаимодействие между перовскитом и ГБЛ настолько слабое, что при этом даже не образуется сольватов, то есть молекулярных комплексов из растворителя и растворяемого вещества. Однако ученые обнаружили, что существует как минимум три вида кристаллосольватов перовскита с ГБЛ, а некоторые из них имеют уникальную кластерную структуру. Стало ясно, что равновесие в растворах перовскита в ГБЛ значительно сложнее, чем представлялось ранее.

 

«Мы установили, что при комнатной температуре перовскит растворяется с образованием таких кластеров, а при нагреве они распадаются до малоразмерных комплексов, — отметил руководитель коллектива Алексей Тарасов. — Это приводит к пересыщению и выпадению перовскита из раствора в виде монокристаллов. Мы показали, что именно выпадение кластерного аддукта вместо перовскита препятствовало получению тонких пленок из этого растворителя и на основе понимания процессов, протекающих при растворении перовскита в ГБЛ, предложили подходы, направляющие кристаллизацию перовскита в обход образования кластеров, что впервые позволило получить из него качественные пленки. Это отличный пример практического применения фундаментальных химических знаний для решения прикладных материаловедческих задач — именно того, что во всем мире принято называть фундаментальным материаловедением».

 

Индикатор

#естественные_науки, #энергетика, #наукороссия

Избранное
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться
с помощью аккаунта в соц.сети
Читайте также

 красивая дата. И должно быть счастливая - если по ней было 60 свадеб ( видимо по данным одного улуса).

      Как добраться до места свадьбы в наше время - это забота самих приглашённых. Перед тем как сейчас включиться в дневники Якт ру я прошлась по ним - и как раз под ником Телепортация пост о Беларуси с прицепом в далёкой глуши. Вчера же, близко от столицы Якутии под боком только через реку Лену, спустившись с гладкой асфальтовой трассы в сторону Томмота на простую "дорогу" до Павловска я все время отчаянно думала об этом тракторе Беларусь из СССР крепко вцепившись в поручни Ленд Крузера самого мэра Нижнего Бестяха Колмакова Ю.Н. - кажется просто чудом и виртуозным вождением шофёра Михаила нам удалось преодолеть БЕЗДОРОЖЬЕ Павловска густо застроенного новыми добротными коттеджами под яркими крышами всех расцветок. И благодаря которым видимо тяжёлые Уралы лесовозы во время их строек и разбили все дороги деревни образовав не лужи а уже целые не высыхающие глубокие ОЗЕРЦА ( по меткой реплике одной гостьи). Кстати улица прямо так и называется Заозерная где и находится банкетный зал "Лена" уже подъезжая к которому я с облегчением увидела множество иномарок почему то без видимых следов дорожных усилий . Приехали мы в числе опоздавших . По неопытности в переправе мы застряли перед этим на час ожидая Марлин  которых почему то не было у причала. Те кто добрался до моторок (из за детей и пожилых мы не рискнули ) уехали быстрее. Но на обратном пути и моторки желанны были - которые как оказалось за прошедшие 10 лет превратились уже в КАТЕРА на более 9 мест ( вместительнее чем  в Марлине) и терпеливо дожидающихся пассажиров допоздна. 

Включите премодерацию комментариев
Все комментарии к этому посту будут опубликованы только после вашего подтверждения. Подробнее о премодерации