Rusi napravili novi materijal za solarne baterije koji znatno povećava njihovu učinkovitost

Grupa ruskih znanstvenika je napravila novi poluvodič bez korištenja olova. On se može primijeniti u solarnim baterijama s ciljem povećanja njihove učinkovitosti. To je u ponedjeljak priopćila informativna služba institucije koja između ostalih sudjeluje u istraživanjima Instituta za znanost i tehnologiju u Skolkovu (Skolteha).

"Suradnja istraživača iz Skolteha, Instituta za anorgansku kemiju 'Nikolajev' u Sibirskom odjelu Ruske akademije znanosti (SO RAZ) i Instituta za probleme kemijske fizike Ruske akademije znanosti rezultirala je stvaranjem perspektivnog poluvodiča bez olova, na temelju složenih halida antimona i bizmuta, pogodnog za primjenu u solarnim baterijama. Rezultati istraživanja su objavljeni u listu Journal of Materials Chemistry, gdje su najavljeni i na naslovnoj strani", navodi se u priopćenju.

Danas vlada veliko zanimanje za solarne baterije na temelju složenih halida olova, tj. spojeva olova s elementima 17. skupine Mendeljejevljevog periodnog sustava elemenata (fluorom, klorom, bromom ili jodom) sa strukturom koja podsjeća na kubičnu kristalnu strukturu minerala perovskita. Takve baterije su dosta jeftine, jednostavno se prave i vrlo učinkovito transformiraju svjetlost.

Međutim, dva faktora danas ograničavaju masovnu proizvodnju perovskitnih baterija i njihovu širu primjenu. To su niska stabilnost složenih halida olova i toksičnost tih spojeva. Zbog toga se u cijelom svijetu intenzivno radi na alternativnim materijalima bez olova, između ostalog i na materijalu dobivenom na temelju halida bizmuta i antimona. Pa ipak, svi ranije dobiveni uzorci su imali nizak pokazatelj transformacije svjetlosti. Sada je tim ruskih znanstvenika dokazao da je uzrok tome bilo neoptimalno građenje spojeva bizmuta i antimona.

"Došli smo do saznanja da male dimenzije rešetke aniona takvih spojeva (nulta, ponekad 1D i krajnje rijetko 2D) ne omogućavaju neometani transport šupljina i elektrona koji je neophodan za učinkovit rad solarnih elemenata. Tako materijali ove klase mogu demonstrirati učinkovito funkcioniranje u bočnim fotodetektorima, ali ne rade u solarnim elementima", rekao je Pavel Trošin, profesor Centra za energetska istraživanja, a njegove se riječi navode u priopćenju.

Fizičari su napravili principijelno novi materijal za solarne baterije na temelju složenog antimonovog tribromida sličnog perovskitu (ASbBr6, gdje je A organski pozitivno nabijeni ion). Solarne baterije napravljene na temelju ovog materijala pokazale su rekordan koeficijent djelovanja transformacije svjetlosti kada je riječ o halidima antimona i bizmuta. Prema Trošinovim riječima, ovaj rad otvara principijelno nove mogućnosti razvoja perovskitne elektronike.