QAZAQ GREEN.  Швейцариялық ғалымдар перовскитті күн батареяларын рубидиймен тұрақтандыру әдісін ойлап тапты. Кристалдық тордың бақыланатын бұрмалануы рубидийді материалға бекітіп, энергия шығынының негізгі себептерін жойып, тұрақтылықты жақсартты. Материал 1,30 В бос кернеуді көрсетті – бұл теориялық максимумнан 93,5%. Бұл энергия шығыны төмен деңгейде болғанын білдіреді. Әзірлеме күн панельдерін тиімдірек ете алады, деп хабарлайды Хайтек+.

Жер Күннен бүкіл әлем тұтынатын энергиядан 200 000 есе көп энергия алады. Сондықтан күн энергиясы көмір мен мұнайға тәуелділікті төмендетудің негізгі әдістерінің бірі болып табылады. Күн панельдерін тиімдірек ету үшін перовскитті күн элементтері қолданылады. Бірақ перовскиттерді кеңінен енгізуге энергия шығыны мен тұрақтылықтың жеткіліксіздігі кедергі келтіреді. Бұл шектеулер, ең алдымен, перовскиттерді кең аймақтық жартылай өткізгіштермен (WBG) – жоғары энергетикалық сәулеленуді сіңіретін және жүйенің жалпы тиімділігін арттыратын материалдармен біріктіру қиындықтарымен байланысты.

Кең аймақтық материалдар төмен энергиялы жарықтың өтуіне мүмкіндік бере отырып, жоғары энергиялы жарықты сіңіреді. Алайда, бұл материалдар фазалық сегрегацияға ұшырайды – уақыт өте келе материалдың әр түрлі бөліктері бөлініп, оның өнімділігі төмендейді. Проблеманы шешу үшін рубидий қосу ұсынылды. Бірақ бұл элемент көбінесе қажетсіз қайталама фазаларды құрайды, бұл оның перовскит құрылымын нығайту қабілетін шектейді.

Алайда ғалымдар материалдың құрамын дәл реттей алды. Олар кейіннен бақыланатын салқындатумен жылдам қыздыру әдісін қолданды. Бұл рубидийдің қажетсіз қосымша заттар түзуіне жол бермейтін және оны кристалдық құрылымның ішінде сақтайтын кристалдық торда кернеу тудырды.

Зерттеушілер әдістің тиімділігін рентген, ядролық магниттік резонанс және компьютерлік модельдеу арқылы растады. Нәтижелер материалда пайда болған кернеу рубидийді сенімді ұстайтынын және қоспалардың пайда болуына жол бермейтінін көрсетті. Хлор иондары нығайтуда маңызды рөл атқаратыны белгілі болды. Хлор әр түрлі элементтер арасындағы өлшем айырмашылығын теңестіруге көмектеседі. Нәтижесінде иондар біркелкі орналасады, ақаулар саны азаяды және материал тұрақты болады.

Сынақ кезінде материал 1,30 В бос кернеуді көрсетті – бұл теориялық максимумнан 93,5%. Бұл – кең аймақтық перовскиттер арасында энергия шығынын азайтудың ең үздік нәтижелерінің бірі. Фотолюминесценцияның (PLQY) кванттық шығысының өсуі де атап өтілді, бұл күн энергиясын электр энергиясына түрлендірудің жоғары тиімділігін растайды.

Перовскитті күн элементтеріндегі энергия шығынын азайту панельдердің жұмысын жақсартады және оларды арзандатады, әсіресе кремниймен бірге. Әзірлеме жарық диодтарында, сенсорларда және басқа оптоэлектрондық құрылғыларда қолданылады.