Згідно зі свіжими дослідженнями, новий спосіб управління світлом, випромінюваного екзотичними кристалічними напівпровідниками, може зробити сонячні елементи набагато ефективніше.
Цього допомогли добитися кристали, звані гібридними перовскітами, які складаються з взаємопов'язаних органічних та неорганічних матеріалів. Дане відкриття може привести до появи нових сонячних панелей, електронних дисплеїв, датчиків та інших пристроїв. Це також допоможе робити більш ефективну та дешеву оптоелектроніку.
Дослідницька група знайшла новий спосіб контролю світла (відомого як фотолюмінесценція), що випускається, коли лазер збуджує перовскіт. Вчені змогли збільшити інтенсивність світла, випромінюваного гібридним перовскітовим кристалом, до 100 разів, просто відрегулювавши напругу, яка діє на електрод на поверхні кристала.
«Наскільки нам відомо, це перший випадок, коли фотолюмінесценція матеріалу піддається контролю в такій широкій мірі за допомогою напруги. Раніше, щоб змінити інтенсивність фотолюмінесценції, потрібно було змінити температуру або докласти величезний тиск до кристала, який був громіздким й дорогим. Ми ж можемо зробити це дуже просто в невеликому електронному пристрої при кімнатній температурі», - зазначив старший автор роботи Віталій Подзоров, професор кафедри фізики та астрономії з Ратгерського університету в США.
Напівпровідники, подібні цим перовскітам, мають властивості, які лежать між властивостями металів, які проводять електрику та непровідних ізоляторів. Вчені можуть налаштувати провідність в дуже широкому діапазоні, що робить кристали перовскіта незамінними для сонячної енергетики, та й усієї сучасної електроніки.
Розуміння фотолюмінесценції важливо для розробки пристроїв, які керують, генерують або виявляють світло, включаючи сонячні елементи, світлодіодні ліхтарі та датчики світла. Вчені виявили, що дефекти в кристалах зменшують випромінювання світла, а подача напруги відновлює інтенсивність фотолюмінесценції.
За словами Подзорова, гібридні перовскіти ефективніше, їх набагато простіше і дешевше виробляти, ніж стандартні комерційні сонячні елементи на основі кремнію, і робота вчених може допомогти привести до їх більш широкого застосування.
Наступним важливим кроком буде вивчення різних типів перовскітових матеріалів. А поки такий прорив відбудеться та подібні сонячні модулі будуть запущені в серійне виробництво, охочим долучитися до сонячної енергетики доведеться задовольнятися кремнієвими сонячними панелями. Ну а про ціни на сонячні станції в Україні Ви можете дізнатися на сайті eco-electrics.com.ua