Личный кабинет
МГУ - учителям

Нанонити для солнечных батарей




Ученые МГУ получили перовскитные нанонити для солнечных батарей.



Ученые факультета наук о материалах и химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с научной группой под руководством всемирно известного учёного в области фотовольтаики, Михаэля Гретцеля (EPFL, Швейцария) разгадали причину, приводящую к формированию органо-неорганических перовскитов в виде нанонитей. Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Chemistry of Materials.
 
Нанонити и нитевидные кристаллы – удивительные объекты, которые притягивают внимание исследователей пректически в любой области науки, техники и материаловедения в силу тех удивительных функциональных характеристик, которые для таких объектов обычно наблюдаются. Тем интереснее получение нанонитей для такой современной области исследований, как солнечная энергетика. Работа авторского коллектива была начата в 2016 году в рамках совместного российско-швейцарского проекта, посвящённому исследованиям в области перовскитной фотовольтаики, а исследование нитевидной морфологии перовскита является первой совместной публикацией по проекту.
 
Перовскитные солнечные ячейки на основе органо-неорганических материалов со структурой перовскита представляют собой новый класс фотовольтаических устройств. С момента создания первого прототипа перовскитной солнечной ячейки в 2009 году, её эффективность за несколько лет возросла в несколько раз и сегодня уже превышает 22%. Благодаря простому и экономичному способу производства таких ячеек, они могут составить конкуренцию кремниевым аналогам уже в ближайшем будущем. Об этом весной 2016 года в МГУ было подробно  рассказано в лекции первооткрывателя ячеек Гретцеля, Человека тысячелетия – профессора Михаэля Гретцеля*.
 
Коллектив ученых МГУ совместно с научной группой Гретцеля предложил новый метод получения перовскита с нитевидной морфологией путем ряда топотактических превращений. С использованием последовательного ионного обмена были получены нанонити кристаллов перовскита с различным катионным и анионным составом. Ученые выяснили, что сначала начинает кристаллизоваться не перовскит, а промежуточная «белая» фаза - аддукт, образующаяся в форме протяжённых нанонитей. При дальнейшем нагревании эта промежуточная фаза превращается в перовскит, который наследует нитевидную морфологию. Образование и последующий распад этой промежуточной фазы и динамику образования из неё перовскита удалось впервые проследить экспериментально.
 
«Полученные результаты вносят ясность в процесс кристаллизации перовскита из жидких фаз, и представляют интерес для совершенствования методик изготовления плёнок перовскита, в частности, в подходе получения плёнок аддуктов перовскита с их последующей конверсией в перовскит. Такой подход уже позволил получить перовскитные солнечные ячейки с эффективностью более 19% и его дальнейшее развитие представляет большой интерес» – рассказывает соавтор публикации Тарасов Алексей– заведующий первой в МГУ молодежной лабораториейновых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах, созданной совсем недавно по инициативе Ректора МГУ академика В.А.Садовничего.
 
*Михаэль Гретцель (Michael Grätzel) – всемирно известный учёный, профессор Федеральной политехнической школы в Лозанне, работающий в области фотохимии и материаловедения, один из 10 самых цитируемых химиков мира (H-index = 196, количество цитирований превышает 180 000), является лауреатом премий «Технология тысячелетия". 



Дата регистрации: 30.08.2010
Комментарии:
0
Коллеги 0
Сказали спасибо 0
Сказать спасибо
footer logo © Образ–Центр, 2020. 12+