• Главная
  • Лента новостей
  • Лента RSS
  • Статьи
  • Календарь событий
  • Образование
  • Финансирование
  • Открытые инновации
  • Шоу-рум
  • О проекте
  • Партнеры
  • Добавить публикацию
  • Сервисы
  • Реклама
  • hello@technovery.com
  • telegram
  • vk
technovery
Нет результатов
Все результаты
technovery
Нет результатов
Все результаты

Ученые ИТМО создали пасту из наночастиц для повышения эффективности перовскитных солнечных батарей

10 сентября, 2021
Наука
Ученые ИТМО создали пасту из наночастиц для повышения эффективности перовскитных солнечных батарей

Ученые Нового физтеха ИТМО создали пасту из наночастиц кремния и диоксида титана,  чтобы повысить генерацию выработки фототока в перовскитных солнечных элементах и увеличить эффективность их работы до максимума.

Результат работы исследователей опубликован в престижном международном журнале Nano Energy.

Эффективность солнечных элементов из галогенидных перовскитов уже превышает 25% при их низкой стоимости, что делает их одними из наиболее перспективными в современной фотовольтаике. Для улучшения эффективности обычно используют две стратегии: улучшение сбора зарядов или увеличение поглощения света. Однако первый способ подразумевает внедрение дополнительных веществ в структуру перовскита или включение 2-d структур, что значительно удорожает стоимость получения устройств. Исследователи Университета ИТМО решили обойти эту проблему — они использовали один из самых доступных в природе элементов — кремний — и при помощи методов коллоидной химии создали из наночастиц на его основе пасту для контроля распределения света внутри перовскитного солнечного элемента. Это позволило повысить генерацию фототока в структуре и увеличить эффективность солнечных элементов на основе самого простого состава перовскита до максимума.

«Это буквально модернизованная паста, которая необходима перовскитным элементам для селективного сбора зарядов, в которую просто добавляются резонансные наночастицы в необходимом количестве, после чего она наносится во время производства солнечных элементов. При этом сам технологический процесс не усложняется, а стоимость кремниевых частиц невысока, — объясняет первый автор исследования, младший научный сотрудник Нового физтеха ИТМО Александра Фурасова. — Также мы изучили влияние расстояния между наночастицами в элементах на направленность рассеивания света ими и меняли концентрацию их в пасте, чтобы максимально сконцентрировать весь входящий свет в перовскитной области. От этого напрямую зависит эффективность конверсии света в электричество и все основные фотовольтаические параметры. С помощью мультифизических расчетов мы нашли оптимальную концентрацию наночастиц и приготовили идеальную пасту для создания электронно-транспортного слоя, где мы достигли практически максимальной эффективности для данного типа солнечных элементов».

По словам исследователей, важно было оптимизировать положение наночастиц кремния внутри состава. Специально для этого ученые построили теоретическую модель, которая учитывала электрофизические и оптические свойства всех слоёв и наночастиц, позволяющую рассчитать генерацию и движение зарядов под действием внешнего облучения и напряжения. Это позволило определить, как размер наночастиц влияет на оптические и электрофизические свойства конструкции.

Предложенный учеными метод прост, доступен, универсален для использования и не требует значительного увеличения затрат при производстве солнечных элементов.

«В этой работе мы используем метод spin coating, то есть мы получаем однородные тонкие пленки при осаждении жидкостей на вращающихся плоских подложках, но можно использовать и другие способы для масштабирования технологии. Полученная паста — универсальный продукт, который может быть применен и при создании перовскитных солнечных батарей иных типов, а также для производства фотодетекторов и других оптоэлектронных устройств на основе перовскитов. Мы верим, что это будет востребованное решение», — подчеркивает профессор Нового физтеха ИТМО Сергей Макаров.

Исследование было проведено в сотрудничестве с  центром  гибридной и органической солнечной энергии (Centre for Hybrid and Organic Solar Energy) при римском университе Тор Вергата и поддержано грантом РНФ (19-19-00683).

Автор фотографий: Екатерина Шевырёва, ITMO.NEWS

 

Открыть ленту по теме материалы

 

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

 

Source: Университет ИТМО
Теги: КремнийМатериалыНанотехнологииСолнечная энергетикаСолнечные элементы

Related Posts

Общественная сеть зарядки электромобилей построит солнечную ферму мощностью 75 МВт
Окружающая среда

Общественная сеть зарядки электромобилей построит солнечную ферму мощностью 75 МВт

20 мая, 2022
В ИТМО создали мягких роботов для лечения тромбоза
Наука

В ИТМО создали мягких роботов для лечения тромбоза

20 мая, 2022
Ученые создают возобновляемый биоцемент, полностью сделанный из отходов
Наука

Ученые создают возобновляемый биоцемент, полностью сделанный из отходов

19 мая, 2022
Загрузить больше

Технологии

Робототехника
Беспилотники
Машинное обучение
AI
Транспорт
Материалы
ВИЭ
Интернет вещей
Микроэлектроника
Оптика
Носимые устройства

Смотреть все »

Запросы

Актуальные запросы Правительства Москвы на поиск инновационных решений. Предложить решение можно до 31 мая

Курс на импортзамещение. Удмуртский государственный университет

Университет Иннополис предложит компаниям план перехода на российское ПО

Открытый запрос РЖД: Получение альтернативной энергии посредством обустройства микрогидроэлектростанций в системе водоснабжения. Подача предложений до 7 июля

Открытый запрос на поиск технологических решений. Северсталь

Курс на импортзамещение. Южный федеральный университет

Startup Village 2022 состоится в гибридном формате. 25-26 мая
Конференция

Startup Village 2022 состоится в гибридном формате. 25-26 мая

14 марта, 2022

© 2022 technovery

  • hello@technovery.com
  • Условия использования
  • Политика конфиденциальности
Нет результатов
Все результаты
  • Главная
  • Лента новостей
  • Лента RSS
  • Статьи
  • Календарь событий
  • Образование
  • Финансирование
  • Открытые инновации
  • Шоу-рум
  • Карта технологий
  • О проекте
  • Партнеры
  • Добавить публикацию
  • Сервисы
  • Реклама
  • hello@technovery.com

© 2022 technovery