(c) Graphicstock

Čistě anorganické perovskity by měly být v solárních článcích účinnější

Hybridní organicko-anorganické perovskity („základní“ perovskit je oxid vápenato-titaničitý CaTiO3) již dosáhly na fotovoltaickou účinnost přes 25 % (proud vygenerovaný solárním článkem vs. přijatá energie). Převládá názor, že organické molekuly v materiálu mají zásadní význam pro dosažení vyššího výkonu, protože potlačují rekombinaci nosičů elektrického náboje způsobovanou defekty. Při rekombinaci část nosičů náboje zanikne, a účinnost článku se tím snižuje.
Nový výzkum vědců z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře ale nyní vedl k závěru, že tento předpoklad je nesprávný a plně anorganické materiály mají naopak potenciál hybridní perovskity překonat. Pro srovnání anorganických a hybridních perovskitů autoři studie studovali dva prototypové materiály. Oba obsahovaly atomy olova a jódu, ale v jednom materiálu byla krystalová struktura doplněna cesiem (čistě anorganický materiál), zatímco v druhém byla přítomna organická molekula, halogenid methylamonia (CH3NH3X). Současné kvantově-mechanické výpočty již mají dokázat přesně předpovědět rychlost rekombinace náboje.
Provedené simulace ukázaly, že defekty společné oběma materiálům způsobují srovnatelnou (a relativně malou) úroveň rekombinace. Organická molekula v hybridním perovskitu se však může rozpadat; když dojde ke ztrátě atomů vodíku, vzniklé vakance (uprázdněná místa v krystalu) silně snižují účinnost přeměny energie. Přítomnost organické molekuly je tedy pro celkovou účinnost materiálu spíše na škodu než přínosem. Logicky se nabízí otázka, proč si toho tedy dosud nikdo nevšiml a nezaznamenal takové výsledky i experimentálně? Má to být především proto, že vypěstovat vysoce kvalitní vrstvy čistě anorganických materiálů je obtížnější. Čistě anorganickým perovskitům se proto dosud nevěnovala taková pozornost. Jiný nedávný výzkum však ukázal, že vytvořit materiál v potřebné kvalitě nicméně lze.

Xie Zhang et al, All-inorganic halide perovskites as candidates for efficient solar cells, Cell Reports Physical Science (2021). DOI: 10.1016/j.xcrp.2021.100604
University of California – Santa Barbara / Phys.org

Nejtvrdší sklo je z uhlíku, připravili ho z buckyballu

Vědcům se podařilo syntetizovat novou ultratvrdou formu uhlíkového skla připomínající diamant. Materiál má značný potenciál …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close