Цивилизация
Ученые МГУ разработали новый метод получения высококристалличной пленки органо-неорганических перовскитов для солнечных ячеек. Исследование выполнено совместно с учеными из Федеральной политехнической школы Лозанны при поддержке энергетической компании ЕвроСибЭнерго, которая выступает заказчиком технологии. Результаты работы опубликованы в журнале Materials Horizons.
Перовскитные солнечные ячейки — это фотовольтаические устройства нового поколения, эффективность которых за последние пять лет возросла в несколько раз и сегодня составляет уже более 22%. Такие показатели существенно превышают максимальную эффективность, которую получили для солнечных ячеек на поликристаллическом кремнии. Эффективность наиболее распространенных солнечных ячеек, производимых в промышленном масштабе, составляет 12–15%.
«В ходе исследований мы обнаружили несколько новых соединений — жидких при комнатной температуре полииодидов, обладающих уникальными свойствами. На вид это вязкие жидкости темно‑коричневого цвета с металлическим отблеском, получаемые из двух твердых порошков, которые буквально плавятся на глазах при смешении. Жидкое состояние таких соединений позволяет не использовать опасные растворители, а их химический состав способствует образованию необходимого перовскита при контакте с пленкой металлического свинца или его соединениями. В результате химической реакции между пленкой свинца и жидкими полииодидами образуется пленка перовскита, состоящая из крупных взаимопроникающих кристаллов», — отметил руководитель исследования Алексей Тарасов.
Пленки из жидких полииодидов наносят на свинец с помощью так называемого метода спин-коатинга. Для этого стеклянная подложка, на которую с помощью термического напыления нанесен слой свинца, закрепляется на вращающемся стержне и приводится во вращение. На вращающуюся подложку накапывается полииодид, после этого избыток непрореагировавшего полииодида смывается растворителем изопропанолом. В результате получаются пленки перовскита толщиной от 200 до 700 нм. Их устойчивость определяется в первую очередь самим материалом, из которого они состоят.
