Ученые показали, что гибридные металлогалогенные перовскитные полупроводники устойчивы к дефектам. Они могут использоваться в солнечной энергетике и стать серьезным конкурентом для уже существующих кремниевых аналогов. Исследование опубликовано в журнале APL Materials.
Изменение климата и его последствия становятся все более очевидными: солнечные батареи, преобразующие солнечную энергию в электричество, будут играть в дальнейшем ключевую роль. Однако создание обычных полупроводниковых материалов для солнечных элементов сегодня стоит довольно дорого. Однако гибридные металлогалогенные перовскитные полупроводники — более дешевый аналог — набирают популярность. За счет особенностей в химическом составе их свойства можно настраивать, кроме того, их достаточно просто изготавливать.
Однако ранее считалось, что дешевые аналоги подвержены дефектам в кристаллической структуре. Теперь же ученые опровергли это мнение. Исследование показало, что гибридные перовскиты крайне устойчивы к дефектам. Появляющиеся дефекты не оказывают существенного влияния на функциональность устройства.
Исследовательская группа отмечает, что перовскитные устройства в настоящее время имеют два основных недостатка. Во-первых, все наиболее эффективные устройства содержат токсичный свинец, и окончательно найти ему безопасный аналог пока не удалось. Во-вторых, перовскитные устройства имеют меньший срок службы по сравнению с кремниевыми устройствами (которые являются более дорогостоящими).
Многие исследователи работают над солнечными элементами. Благодаря возможности настройки запрещенной зоны перовскиты интересны для тандемных применений, где они могут быть объединены с кремниевым солнечным элементом. «Другой областью применения являются светодиоды, где цвет излучаемого света можно настроить, регулируя химический состав перовскита. Что касается других полупроводников, список возможных применений велик, и мы только начинаем понимать этот материал и его потенциал», — заключает Лукас Шмидт-Менде, соавтор исследования из Констанцского университета в Германии.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
