Сжатие улучшает оптические свойства перовскита

С перовскитными солнечными элементами в связывают большие ожидания из-за их невысокой цены и быстрого увеличения эффективности за последние несколько лет. Очередная информация с переднего края исследований в этой области поступила от ученых из Стэнфордского университета. Они обнаружили, что прилагая механическое давление можно изменять свойства этих кристаллических материалов и то, как они реагируют на свет.

«Наши результаты указывают, что рабочее напряжение перовскитных солнечных элементов можно увеличить, прикладывая внешнее давление, — сообщает Хемамала Карунадаса (Hemamala Karunadasa), адъюнкт-профессор химии в Стэнфорде и соавтор статьи, опубликованной вчера в журнале ACS Central Science. — Мы также наблюдали значительный рост электронной проводимости этих перспективных материалов при высоком давлении».

Известны несколько разновидностей перовскитов, включая исследовавшийся в этой работе гибридный материал, состоящий из свинца, йода или брома и органических соединений.

Миниатюрные опытные образцы помещали в алмазную «наковальню», где они сжимались между двумя алмазными поверхностями. Происходившие изменения были видны невооружённым глазом. Окраска изначально оранжевого образца становилась более светлой, демонстрируя, что перовскит стал поглощать волны с более высокой энергией. С дальнейшим ростом давления образец темнел, то есть начинал поглощать и фотоны с низкой энергией.

Авторы полагают, что таким способом можно регулировать спектр поглощения перовскита, настраивая его на определённые длины волны. Постоянное давление нужной величины можно реализовать как механическими, так и химическими средствами.

«Отслеживая положение атомов под давлением с помощью рентгеновской дифракции мы можем в точности обьяснить, как структура материала реагирует на сжатие, — отмечает Карунадаса. — Эта работа показывает, что давление является средством регулировки, позволяющим улучшать свойства перовскитных поглотителей предсказуемым образом».

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365