© РИА Новости / Александр Кряжев / Перейти в фотобанкКош-Агачская солнечная электростанция
Первый в мире метод промышленного синтеза высокостабильных перовскитов разработали ученые Уральского федерального университета имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ) совместно с коллегами из Индии. По словам авторов, это открывает возможность эффективного применения данных веществ, признанных журналом Science прорывным материалом, в энергетике и электронике. Результаты опубликованы в журнале Materials Science in Semiconductor Processing.
Перовскиты — класс минералов с псевдокубической кристаллической структурой. Начиная с 2012 года перовскиты, по словам ученых, активно исследуются как крайне перспективный материал для целого ряда областей, особенно для солнечной энергетики.
Сегодня КПД перовскитных элементов составляет уже около 25 процентов, что сопоставимо с полупроводниками, причем технология их изготовления значительно проще. Кроме того, они могут быть размещены на любых гибких основах — от листа бумаги до одежды.
Однако практическое применение перовскитов до сих пор ограниченно, так как существующие методы производства не обеспечивают необходимой стабильности материала. При комнатной температуре перовскитные пленки деградируют в течение нескольких часов.
Разработанная специалистами УрФУ и Института науки и технологий Сатьябамы (Индия) порошковая форма перовскитов показала высокую стабильность, достаточную для технического использования. Свойства материала, по словам ученых, не изменились в течение года наблюдений.
"Фактически, мы первые, кто нашел способ крупномасштабного производства перовскитов. Повышение стабильности вещества обеспечивается за счет высокой кристалличности и уменьшения границ зерен. Это открывает большие возможности для полноценного применения таких материалов в будущем", — рассказал автор исследования, научный сотрудник кафедры магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Ражеш Кумар Манавалан.
Путем химической обработки высокотемпературным антирастворительным методом ученым удалось синтезировать целую серию порошков перовскитов: MAPbI3, MAPbBr3, FAPbI3, FAPbBr3, CsPbI3 и CsPbBr3. Как объяснили авторы, такой способ производства очень прост и не требует большого времени.
Также в ходе исследования специалисты УрФУ изучили структурные, оптические, морфологические свойства полученных веществ, впервые был исследован температурно-зависимый фазовый переход перовскитов.
В дальнейшем научный коллектив планирует совершенствовать технологию для коммерческой реализации.
