Ученые разгадали тайну перовскитов: как это навсегда изменит солнечные панели

Перовскиты обходятся дешево, могут быть гибкими, как пленка, и по эффективности не уступают кремнию. Однако их коммерциализации мешала быстрая деградация. В новом исследовании задались целью сделать ячейки не только мощными, но и надежными, пишет Tech Xplore.

В центре внимания оказалось многообещающее, но хрупкое вещество для панелей из семейства перовскитов — йодид свинца формамидиния. Ученые из Технологического университета Чалмерса использовали компьютерное моделирование с машинным обучением, чтобы заглянуть внутрь материала на атомном уровне.

Благодаря этому методу провели детальные симуляции его поведения, которые в тысячи раз длиннее, чем раньше. При этом компьютерная модель стала точнее, поскольку насчитывала миллионы атомов вместо сотен. В итоге исследователи выяснили, что при охлаждении до -200°C молекулы материала "застревают" в определенной, полустабильной конфигурации, которая и является причиной его нестабильности и быстрой деградации.

Что изменит это открытие

Понимание данного процесса станет ключом к управлению свойствами инновационного материала. Теперь инженеры могут изменять его структуру на этапе производства, чтобы избежать этой "ловушки" и достичь повышенной долговечности. Прорыв устраняет главное препятствие на пути к массовому производству дешевых, гибких и эффективных солнечных панелей.

В будущем такие батареи можно будет наносить на любую поверхность — от крыши автомобиля и рюкзака до окон и фасадов зданий, превращая их в удобные источники энергии.

Раньше Фокус писал, что солнечные панели будут работать за пределами Земли. Студенты колледжа Кэрролла обнаружили, что "марсианскую чернику" можно использовать для создания солнечных панелей, способных генерировать электроэнергию на Марсе.