УФУ: Ученые выявили новые свойства перовскитных солнечных батарей

Исследователи оценили перспективы их использования в космосе

Ученые выяснили, что гибридные бромидно-йодидные комплексные галогениды свинца пока не подходят для использования в космосе. Фото: NASA

Сотрудники кафедры электрофизики физико-технологического института УрФУ Иван Жидков и Эрнст Курмаев совместно с коллегами из Сколтеха, Института проблем химической физика РАН и МГУ открыли новые свойства перовскитных солнечных батарей. Результаты работы опубликованы в Journal of Physical Chemistry Letters.

Выявленные учеными свойства пока не позволяют использовать батареи на космических кораблях и спутниках, так как входящие в их состав гибридные бромидно-йодидные комплексные галогениды свинца не продемонстрировали необходимую устойчивость к высоким дозам гамма-излучения, сообщает ТАСС. Из-за сильного облучения эффективность солнечных батарей снижалась на 32–41 %.

«Солнечные батареи в космосе должны выдерживать не только повышенную радиацию, но и быть устойчивыми к сравнительно высоким дозам гамма-лучей, что необходимо для стабильной эксплуатации устройств на орбите в течение нескольких лет, — пояснила аспирантка Сколтеха Александра Болдырева порталу „Индикатор“. — В нашей работе мы исследовали комплексный галогенид состава Cs0.15MA0.10FA0.75Pb(Br0.17I0.83)3 с перовскитной структурой, известный как triple-cation perovskite в зарубежной литературе и считающийся наиболее стабильным в этой группе материалов. Перовскитные пленки и солнечные батареи были подвергнуты жесткому облучению g-лучами дозой до 5 000 Грей. В пределах 300 Грей перовскитные солнечные батареи оказались достаточно стабильными, но при дальнейшем повышении дозы было обнаружено быстрое падение тока короткого замыкания и эффективности преобразования света в устройствах».

Сейчас усилия ученых направлены на поиск более стабильных материалов.

Перовскит — название редкого минерала, титаната кальция. Перовскитные солнечные батареи легче и дешевле кремниевых, их производство нетоксично. Элементы можно делать тонкими и гибкими, что обуславливает их перспективность для использования в космосе.

• Статья γ-Ray-Induced Degradation in the Triple-Cation Perovskite Solar Cells

УрФУ — участник Проекта 5-100, ключевым результатом которого должно стать появление в России к 2020-му году современных университетов-лидеров с эффективной структурой управления и международной академической репутацией, способных задавать тенденции развития мирового высшего образования.