Sciencemag.cz
Doporučujeme
Fosforenová nanovlákna (PNR, Phosphorene Nanoribbons), tedy málem 1D forma fosforu, byla poprvé připravena v roce 2019. Od té doby prý už stovky teoretických studií předpověděly, jak by jejich vlastnosti mohly vylepšit nejrůznější zařízení, včetně baterií, biomedicínských senzorů a kvantových počítačů. Žádná z těchto očekávaných vlastností však dosud nebyla prokázána ve skutečných zařízeních. Nyní tým vedený výzkumníky z Imperial College London a University College London poprvé použil PNR k výraznému zlepšení účinnosti solárního článku.
Fosforenová vlákna byla za tímto účelem začleněna do perovskitu. Na rozdíl od tradičních neohebných solárních článků na bázi křemíku lze perovskitové solární články vyrábět z kapalných roztoků, což usnadňuje levný tisk do tenkých a ohebných vrstev. Nové nanomateriály, jako jsou PNR, lze pak jednoduše vytisknout jako další vrstvu.
Přidáním PNR se podařilo vyrobit perovskitové solární články s účinností vyšší než 21 %, což se vyrovná tradičním křemíkovým solárním článkům. Podařilo se jim také experimentálně ověřit, jakým způsobem fosoforenová válka schopna k vyšší účinnosti článku přispívají. Má to být kvůli tomu, že fosforen zvyšuje pohyblivost děr v materiálu. Ze stejného důvodu by fosforen mohl najít uplatnění i v dalších optoelektronických aplikacích. Speciálně v případě solárních článků chtějí autoři studie dále zkoumat, zda by elektrické vlastnosti nešlo ladit i pomocí úpravy povrchu nanovláken.
Thomas J. Macdonald et al, Phosphorene Nanoribbon-Augmented Optoelectronics for Enhanced Hole Extraction, Journal of the American Chemical Society (2021). DOI: 10.1021/jacs.1c08905
Zdroj: Imperial College London / Phys.org
