L'efficienza delle celle solari da perovskite è aumentata di 2,5 volte

Исследователи из Китая и США предложили новый метод производства перовскитовых элементов. Технология

позволит создать дешевые компоненты для солнечной энергетики, которые по эффективности превосходят кремний.

Le perovskiti sono solitamente sintetizzate in condizioni umidelaboratori e quindi applicare il materiale come una pellicola su un substrato di vetro per una varietà di applicazioni, affermano gli autori. Per creare le loro celle solari, hanno sostituito il vetro con un substrato costituito da uno strato di metallo o metamateriale, costituito da strati alternati di argento (conduttore) e ossido di alluminio (dielettrico).

In una cella solare, fotoni di luce solaredeve interagire ed eccitare gli elettroni, provocando il movimento di particelle caricate negativamente e la generazione di una corrente elettrica, spiegano i fisici. Idealmente, una cella solare dovrebbe utilizzare materiali "deboli" per evitare la ricombinazione quando gli elettroni eccitati ritornano ai nuclei atomici.

Un'illustrazione dell'interazione tra perovskite esubstrato metallo-dielettrico. Le immagini speculari riflesse dal substrato riducono la capacità degli elettroni eccitati nella perovskite di ricombinarsi con i loro nuclei atomici. Immagine: Chloe Zhang, Università di Rochester

Usando la nuova tecnologia, gli scienziati hanno creatoun materiale in cui la ricombinazione degli elettroni è indebolita da "molti sorprendenti fenomeni fisici". Lo strato metallico funge da specchio che crea immagini invertite di coppie elettrone-lacuna, indebolendo la capacità degli elettroni di ricombinarsi con le lacune.

In un esperimento di laboratorio, i ricercatoriha mostrato che le perovskiti supportate da metallo o metamateriale convertono i fotoni in elettricità in modo più efficiente del 250% rispetto alle perovskiti a base di vetro. I fisici continueranno a lavorare per migliorare il materiale al fine di risolvere il problema principale degli elementi di perovskite: il rapido degrado.

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