Niedawno w magazynie naukowym Nature Nanotechnology pojawiły się wyniki badań przeprowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge, dotyczące wysokiej tolerancji perowskitów na defekty w swoich strukturach.
Perowskit jest minerałem, który składa się między innymi z soli ołowiu. Dzięki temu jest powszechnie stosowany do tworzenia przede wszystkim wytrzymałych, a przy tym tanich ogniw słonecznych. Badania wykazują, że ze względu na swoją wytrzymałość może być w użyciu nawet do 25 lat. Materiał jest również bardzo często wykorzystywany przy druku 3D. Wymienione wcześniej sole ołowiu są zdecydowanie tańsze w przetwarzaniu, niż krzem krystalicznego. Wykazują przede wszystkim wysoką wydolność w porównaniu do innych, obecnie dostępnych zastosowań optoelektronicznych. Perowskit może być wykorzystywany między innymi do produkcji detektorów promieniowania rentgenowskiego, a nawet diod LED.
Podczas badań, naukowcy z Uniwersytetu Cambridge znaleźli aż dwie formy anomalii, równolegle występujących w minerale perowskit. Do tego celu wykorzystali kilka technologii mikroskopowych, otrzymując w ostateczności kompletny nanoskalowy widok optoelektronicznego, strukturalnego oraz chemicznego wyglądu perowskitów. Członkowie zespołu badawczego ostatecznie ustalili, że wśród wcześniej wspomnianych zaburzeń chodzi o dokładnie dwa, czyli: przestrzenne zaburzenie chemiczne oraz zaburzenie elektroniczne. Pierwsze zaburzenie wydaje się, że potrafi poprawić wydajność paneli, natomiast drugi niestety ją obniża.
Perowskity wykorzystywane do produkcji ogniw słonecznych
Jeden z autorów badania: Kyle Frohna powiedział, że pomysł na badania polegał na wykorzystaniu mikroskopii multimodalnej. Metoda ta polega na opisaniu widzącego obszaru poprzez wykorzystanie wielu różnych mikroskopów. Dzięki temu można skorelować właściwości badanego obszaru, które widać dzięki jednemu z nich, z właściwościami zauważonymi z użyciem innego.
Autorzy tego badania wyjaśniają, że tego typu wizualizacje odpowiadają na pytania dotyczące źródła odporności materiałów perowskitowych na wszelkiego rodzaju defekty. Dzięki tej metodologii staje się możliwe uzyskanie całkowicie nowych sposobów na zoptymalizowanie ogniw w nanoskali. Oczywiście naukowcy zamierzają dalej kontynuować swoje badania, aby przyjrzeć się również innym rodzajom minerałów perowskitów. Chodzi dokładnie o te rodzaje, które są wykorzystywane między innymi do ogniw słonecznych ale również do wielu innych zastosowań jak na przykład detektory czy diody LED. O dalszych wynikach badań naukowcy będą informować na bieżąco.
Więcej dowiesz się na szkolenie Certyfikowanego Instalatora Paneli Fotowoltaicznych OZE . Zapraszamy – wykładowcy Ośrodka Szkolenia Zawodowego OMEGA.