Инженеры Университета Райса создали микроскопические семена для выращивания кристаллов минерала, называемого перовскитом, которые являются однородными, стабильными и высокоэффективными для сбора электроэнергии от солнечного света.
Эти кристаллы представляют собой органические материалы, изготовленные из обильный и недорогой ингредиенты, а метод выращивания семян Университета Райса решает проблемы урожайности и производства, которые сдерживают использование фотоэлектрических кристаллов.
В исследовании, опубликованном в онлайн-магазине Advanced Materials, инженеры-химики инженерной школы им. Джорджа Р. Брауна Райса описывают, как создавать семена и использовать их для выращивания однородных тонких пленок, пользующихся большим спросом материалов, состоящих из однородно толстых слоев. При лабораторных испытаниях фотогальванические устройства, изготовленные из пленок, оказались пригодными для использования. эффективный .
Дорогой, но эффективный процесс
«Вы можете создать что-то очень однородное по размеру и свойствам, что приведет к большей эффективности. У нас есть близкая резка край КПД устройства для корпуса 17%, и это без оптимизации. я думаю мы может улучшить это разными способами », - сказал соавтор исследования Адитья Мохите.
Мохайт сказал, что получение однородных перовскитных пленок было серьезной проблемой в сообществе исследователей перовскита, занимающегося фотоэлектрической техникой. чрезвычайно вырос за прошедшие десять дней. Ожидается, что однородные пленки приведут к созданию оптоэлектронных устройств с высокой эффективностью и технологически значимой стабильностью.
Высокоэффективные фотогальванические пленки, выращенные из семян, от Университета Райса оказались довольно стабильными, сохраняя более 97% от их максимальной эффективности после 800 часов при освещении без терморегулирования. Согласно предыдущим исследованиям, фотоэлектрические устройства на основе перовскита были высокоэффективными, но склонны к быстрой деградации.
Так эти семена
В исследовании Райс также подробно описывается процесс выращивание семян: семена получают путем медленного выращивания однородных кристаллов и измельчения их в порошок, который затем растворяют в растворителе. Семена сохранили ту же пропорцию ингредиентов, что и в традиционном рецепте, а затем растворитель был покрыт дисками, идентичным оригинальному методу производства перовскита. Этапы испарения и кристаллизации имитируют исходный процесс. Из раствора с затравкой получаются пленки с однородный и однородный поверхность, похожая на материал, из которого измельчаются семена.
Рост зародышей часто наблюдался для неорганических кристаллов, но исследователи заявили, что это Впервые это было показано для органических перовскитов. Этот процесс является целью наноматериалов, которую часто пытаются, но редко достигают: метод самосборки для создания макроскопических материалов, который выполняет обещание отдельных наночастиц, из которых они состоят. Исследователи надеются что этот метод может быть воспроизведен в других приложениях с наноматериалами.
