MY.UAНовости
Ученые обнаружили серьезный недостаток солнечных батарей
Ученые обнаружили серьезный недостаток солнечных батарей

Ученые обнаружили серьезный недостаток солнечных батарей

Перовскит имеет много преимуществ в нашем поиске дешевого и эффективного способа получения солнечной энергии. Благодаря напылению органических молекул эти кристаллические структуры смогли преобразовать более четверти падающего на них света в электричество.

Теоретически кристаллы перовскита, изготовленные из правильного сочетания материалов, могут превысить этот предел 30 процентов, превзойдя кремниевые солнечные элементы (которые в настоящее время являются самой распространенной технологией солнечных панелей), и при гораздо более низкой стоимости. На бумаге все хорошо, но на самом деле что-то сдерживает технологию.

Соедините кальций, титан и кислород в правильных условиях, и вы сформируете повторяющиеся клетки из молекул, которые выглядят как связка коробок, соединенных своими углами.

Независимо от задействованных элементов, этот конкретный кристаллический узор называется структурой перовскита. Сделайте один из йодида свинца, добавьте органическое соединение, такое как метиламмоний, для положительного заряда, пролейте немного солнечного света, и вы будете на пути к генерации электрического тока.

Инженеры быстро поняли, что для достижения КПД выше 25 процентов в этом преобразовании энергии необходимо обеспечить достаточное количество йодида, по-видимому, для того, чтобы любые дефекты в кристаллической решетке перовскита были хорошо и полностью заполнены.

Но это предположение так и не было полностью проверено, поэтому исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре в США вернулись к первым принципам, чтобы определить, что происходит на самом деле.

Используя передовые вычисления для анализа квантового поведения, влияющего на электроны, когда они мигрируют через гибридную смесь органических молекул и структур йодида свинца, команда обнаружила, что добавление большего количества йодида не совсем то, что предлагали эксперименты.

Оказывается, недостаток в системе оказался не там, где кто-либо ожидал.

Вместо дефекта в перовскитных клетках, это был органический компонент, который ранее считался неразрушимым элементом, который имел довольно неприятную слабость. Оказывается, их водород может сразу оторваться.

"Иодид свинца метиламмония является прототипом гибридного перовскита", - говорит ведущий исследователь и инженер-материаловед Се Чжан.

"Мы обнаружили, что на удивление легко разорвать одну из связей и удалить атом водорода в молекуле метиламмония".

Эта водородная вакансия образует довольно неудобную выбоину на электрической магистрали, препятствуя току, возникающему, когда солнечный свет выбивает электроны из окружающей структуры перовскита.

"Когда эти заряды попадают в свободное место, они больше не могут выполнять полезную работу, например, заряжать аккумулятор или приводить в действие двигатель, что приводит к снижению эффективности", - говорит Чжан.

Хотя на данном этапе процесс является полностью теоретическим, расчеты также позволяют команде найти способы обойти недостаток.

Одна из возможностей, подтвержденная экспериментальными данными, - это поиск золотой середины в отношении концентраций йодида.

Замена органической молекулы на другой катион, такой как цезий, или, что еще лучше, на подобное органическое соединение, такое как формамидин, также может привести к радикальному повышению эффективности.

Превращение этой теоретической работы в практический метод производства электроэнергии потребует гораздо большего количества испытаний и планирования. То, что работает в расчетах, должно быть вплетено в процессы выращивания безупречных пластин перовскита вокруг молекул формамидиния.

Чтобы перовскит имел надежду на доминирование на рынке производства энергии, он должен проявить себя как на финансовом, так и на функциональном уровне.

Прогнозы по кремнию предполагают, что еще предстоит пройти путь, прежде чем он превысит теоретические пределы 30%.

Но, учитывая прогресс, достигнутый перовскитом только за последнее десятилетие, перовскитовые солнечные элементы могут быть связаны с их большим прорывом в не слишком отдаленном будущем.

Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
«Максим показує свій кокос»: Галкін заінтригував фотографією на пляжі
GlavRed
2026-08-29T20:24:11Z
Без них не обійтися: дизайнер розповів, яке взуття носити цієї осені
GlavRed
2026-08-27T20:09:43Z
Пасують жінкам будь-якого віку: ці штани будуть у тренді восени 2026
24tv
2026-08-28T19:21:33Z
Олена Мозгова різко розкритикувала Потапа і Настю Каменських
ГЛАВКОМ NET
2026-08-28T10:21:31Z
Вішаки для одягу йдуть у минуле: у світі масово користуються альтернативою
24tv
2026-09-01T11:57:28Z
Україна втретє відкриє національний стенд на ярмарку Liber в Іспанії
Лига
2026-09-01T11:57:26Z
Що відомо про єдиного сина Тіни Кароль – Веніаміна, який хоче повернутись в Україну
24tv
2026-08-30T19:15:41Z
Анджеліна Джолі знову в Україні?: Мережа обговорює нові фото зірки в декількох містах
TSN
2026-08-30T20:48:35Z
Зірки "Піратів Карибського моря" тоді і зараз: як за 23 роки змінились Джек Горобець, Вілл Тернер та інші
TSN
2026-08-29T04:51:35Z
Хірург, який працює у ВЛК, чесно розповів, чому не списує військовозобов’язаних
ГЛАВКОМ NET
2026-08-30T18:36:22Z
Базовий догляд за шкірою 60+, який справді працює: корисний гайд від лікарки
24tv
2026-08-29T13:03:58Z
Думав, що травмувався у спортзалі: студент дізнався страшний діагноз лише через роки
TSN
2026-09-01T11:03:37Z
Як зберегти цибулю до самої весни, якщо немає льоху: головки не гнитимуть і не проростатимуть
TSN
2026-09-01T11:03:31Z
Гуманітарна допомога для ВПО у Дніпрі: хто та як може отримати безкоштовні послуги
Политека
2026-09-01T09:42:55Z
Майже кожна жінка стикається з цим під час менопаузи: про цей симптом не говорять
TSN
2026-09-01T09:33:39Z
Нагрійте та вилийте в унітаз: від жовтого нальоту не залишиться сліду
24tv
2026-09-01T09:24:09Z
Альцгеймер починається раніше: вчені назвали критичний вік змін у мозку
TSN
2026-09-01T08:51:50Z
Реабілітація після поранення: 5 ознак, що відновлення зупинилося
TSN
2026-09-01T08:48:35Z
Росія створила дешеву ракету для виснаження ППО України – ЗМІ
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:54:59Z
Подружжя знесло стіну на кухні й знайшло під будинком моторошний лабіринт
GlavRed
2026-09-01T11:54:51Z
Ніякі не "георгіни" і не "астри": як українською правильно називати осінні квіти
GlavRed
2026-09-01T11:54:46Z
Росія розкрила призначення нової версії винищувача Су-57
24tv
2026-09-01T11:51:46Z
Чоловік роками отримує гроші від держави, але не шукає роботу: в чому річ
TSN
2026-09-01T11:51:14Z
З кожним днем зростають: у видавництві Vivat назвали виклики, з якими стикаються на тлі атак
24tv
2026-09-01T11:51:13Z
Літає на 45 кілометрів: в Україні представили модульний БпЛА Бебрадрон КІТ
24tv
2026-09-01T11:45:25Z
Підсумки вступу-2026. Викладачі вишів назвали технологічні та інженерні спеціальності, популярність яких зростає
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:30:57Z
Переможець "Зважених та щасливих" вперше заговорив після трагедії з братом і батьками
Фокус
2026-09-01T11:27:13Z
Весілля закінчилося смертю: чоловік раптово помер на очах у нареченої
TSN
2026-08-29T17:51:21Z
Страшні подробиці трагедії у селі Мила: основний удар припав на пансіонат для літніх людей
TSN
2026-08-29T18:03:32Z
Поблизу Санкт-Петербурга пролунав потужний вибух: почалася пожежа
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:54:28Z
Перерізала горло імениннику і пішла додому: оголошено вирок киянці за вбивство знайомого
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:51:25Z
На Закарпатті судитимуть іноземця, який замовив партію психотропів поштою, - прокуратура
InternetUA
2026-09-01T11:42:04Z
Непал і Китай пов’язують катастрофічну повінь зі зміною клімату
Лига
2026-09-01T11:27:00Z
Вбивство 15-річної дівчини на Одещині. Молодику оголошено підозру
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:21:53Z
16-річна дівчина померла після сексу: спливли шокувальні подробиці
TSN
2026-09-01T11:21:09Z
До 1 мільйона доларів у місяць: СБУ викрила мережу криптошахраїв у Києві
24tv
2026-09-01T11:18:57Z
Хрустка й соковита до самої весни: перевірені способи зберегти моркву свіжою у погребі та кварти
24tv
2026-08-29T20:57:30Z
Чому категорично не можна зливати окріп у раковину: сантехніки попередили про наслідки
GlavRed
2026-08-28T20:12:43Z
Як раз і назавжди відлякати щурів від саду: простий трюк, про який знають не всі
GlavRed
2026-08-27T23:09:35Z
Орхідея буде всипана квітами: чим полити рослину наприкінці літа
GlavRed
2026-08-27T19:24:53Z
Знають одиниці: чому не можна сушити одяг та рушники на дверях
GlavRed
2026-09-01T11:54:05Z
Рецепт ідеального салата Шуба: простий прийом зробить салат ніжнішим
Политека
2026-09-01T11:21:54Z
Рослини ростимуть, наче на дріжджах: посівний календар на вересень
24tv
2026-08-28T16:39:03Z
Замість хащів – амфітеатр: де у Луцьку облаштували новий простір для відпочинку
24tv
2026-09-01T11:06:11Z
Усі кинулися консервувати кавун: простий рецепт, з яким точно все вийде
24tv
2026-09-01T11:00:21Z
ШІ вперше може генерувати відео в реальному часі: Fal запустила H3 Max Live
ZN UA
2026-09-01T11:57:16Z
Літає на 30 км і працює під РЕБ: що вміє новий український розвідник Ratel R1
InternetUA
2026-09-01T11:48:11Z
Гравітаційний експеримент Галілео Галілея повторили в космосі: що сталося з атомами
Фокус
2026-09-01T11:42:22Z
Єврокомісія надала ChatGPT, Reddit і Roblox новий статус і посилала контроль за ними
Детектор М
2026-09-01T11:42:17Z
Мережу зворушило відео, на якому жінка грає «Ніч яка місячна» у знищеній дроном квартирі
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:36:01Z
Прихована функція Android дає змогу миттєво вимкнути всі датчики смартфона
InternetUA
2026-09-01T11:33:32Z
JBL випустила серію універсальних Wi-Fi колонок: розкрито ціни та дату старту продажів
Фокус
2026-09-01T11:30:43Z
Проста математична задача, яка змушує ламати голову: чи зможете розв'язати її за 30 секунд
24tv
2026-09-01T11:24:40Z
Найпотужніша магнітна буря може спричинити інтернет-апокаліпсис: що відбувається на Сонці
Фокус
2026-09-01T11:21:04Z
Король Норвегії Гокон VIII склав присягу
Европейская правда
2026-09-01T11:57:27Z
ЗМІ: у НАТО і ЄС тиснуть на Іспанію та Грецію щодо передачі Україні перехоплювачів до Patriot
Европейская правда
2026-09-01T11:54:25Z
Посилки до €150 залишаються без мита: Рада провалила голосування
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:51:48Z
Королева Норвегії пропустить церемонію складання присяги через проблеми зі здоров’ям
Европейская правда
2026-09-01T11:45:59Z
Справа щодо погроз журналістам «Бабеля» після матеріалу про полк «Скеля» ще не почала розслідуватись
Детектор М
2026-09-01T11:42:24Z
"Фронт має отримувати найкраще за розумні гроші": Романюков з МО тимчасово очолив АОЗ
ZN UA
2026-09-01T11:27:58Z
"Ми готові сісти за стіл переговорів": у Кремлі висунули нову умову для миру
GlavRed
2026-09-01T11:27:46Z
Рада працюватиме в укритті: Гончаренко показав, куди переїхали нардепи
Фокус
2026-09-01T11:27:44Z
Путін не піде без Донбасу. Чого чекати Україні восени
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:27:25Z
У серпні ДТЕК повернув світло майже 4,5 млн домогосподарствам після обстрілів
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:51:35Z
Подорожчання продуктів у Київській області: бізнес попередив, на скільки можуть зрости ціни
Политека
2026-09-01T11:42:11Z
Нічний тариф на електроенергію: кому вигідно платити за світло вдвічі менше
Политека
2026-09-01T11:36:31Z
ПДВ на посилки до 150 євро мають запровадити в Україні: що вирішила Рада
24tv
2026-09-01T11:33:21Z
Продукти в Україні можуть здорожчати через удари РФ: до чого готувати гаманці
TSN
2026-09-01T11:33:04Z
Дефіцит продуктів у Харкові: які продукти можуть зникнути з полиць після ударів РФ
Политека
2026-09-01T11:30:02Z
У ЄС нагадали, що кредит 90 млрд євро закриє лише дві третини потреб України у 2026-27
Европейская правда
2026-09-01T11:24:24Z
Бізнес закликає Раду тимчасово скасувати експортні мита на сою та ріпак
AgroNews
2026-09-01T11:15:53Z
Україні потрібен «промисловий Рамштайн» – експерт
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:06:54Z
Ремонт тепломереж у Харкові: перекриття руху на вулиці Качанівській продовжили до кінця вересня
Мій Харків
2026-09-01T11:45:41Z
Генштаб повідомив про рекордні втрати окупантів за літо
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T11:39:42Z
Бобри влаштували "лісозаготівлю" у парку в Києві - комунальники встановили захисні сітки
Комсомольская правда
2026-09-01T11:36:47Z
Відключення води у Полтаві 1 вересня: комунальники назвали, які вулиці лишились без водопостачання
Политека
2026-09-01T11:27:52Z
Температура в Україні знизиться до +9 градусів: синоптики назвала дату похолодання
GlavRed
2026-09-01T10:03:40Z
У трьох містах Київщини погіршилася якість повітря: рекомендації для жителів
ГЛАВКОМ NET
2026-09-01T09:57:07Z
Від мобілізованого у Харкові відмовились чотири військових частини: що він робив і як це закінчилось
TSN
2026-09-01T09:51:31Z
Єдине таке в Україні: яке місто розташоване на Чернігівщині, але належить до Київської області
24tv
2026-09-01T09:39:51Z
Києву готують статус прифронтового міста у вересні: компенсації та підвищені виплати
Знай
2026-09-01T09:36:15Z
Трансфер Енцо в Манчестер Сіті під загрозою зриву
Football.ua
2026-09-01T11:57:20Z
"Харків" розгромив "Зорю" 0:3: матч УПЛ догравали два дні через тривоги
Знай
2026-09-01T11:57:02Z
ФІФА витратила велику суму грошей на поліпшення іміджу Інфантіно
ZN UA
2026-09-01T11:51:42Z
Мудрик перейде у Тоттенгем: "шпори" заплатять мільйони фунтів
24tv
2026-09-01T11:39:31Z
Челсі купив Аханора за 47 млн євро
Football.ua
2026-09-01T11:30:46Z
Астон Вілла оголосила про перехід Мбає з ПСЖ
Football.ua
2026-09-01T11:18:00Z
Найкращий бомбардир збірної України відмовив клубу з Каталонії
24tv
2026-09-01T11:12:27Z
Сандерленд випередив Арсенал у боротьбі за Фофана
Football.ua
2026-09-01T10:57:24Z
"Грають для людей": Мілевський відреагував на фіаско Динамо в УПЛ
24tv
2026-09-01T10:42:24Z
Denza показала новий електрокросовер: фото та характеристики
AutoGeek
2026-09-01T11:57:55Z
Шипи на дорозі — лише початок: РФ може атакувати зупинені автомобілі дронами, — журналіст
Фокус
2026-09-01T11:06:39Z
Найкомпактніший мінівен Toyota отримав розумнішу електроніку, стартує від $11 500
Топ Жир
2026-09-01T11:00:10Z
Дирижаблі, ракети та Гагарін: як виглядали старовинні автобуси ЛАЗ-695
Фокус
2026-09-01T10:30:52Z
Toyota Land Cruiser 300 отримав гібрид на 457 “конячок”: характеристики та ціни
ЗаРулем
2026-09-01T10:00:00Z
Назвали автобестселери липня в Україні - свіжий рейтинг
Gazeta UA
2026-09-01T09:36:50Z
Прем’єра 2027 Lexus NX: оновлений дизайн та суттєві технічні зміни
Топ Жир
2026-09-01T09:12:21Z
Kia анонсувала електричний фургон PV7
AutoGeek
2026-09-01T08:18:20Z
Volkswagen представив перший повністю електричний кемпер у сімействі California: оголошено ціни
ЗаРулем
2026-09-01T07:54:30Z