Российские физики изучили, чем можно заменить свинец в солнечных батареях

Результаты исследований показали, что замена свинца снижает эффективность солнечных батарей, а единственный металл, который повышает эффективность — еще более токсичная ртуть
Ученые из Сколковского Института науки и технологий, Института проблем химической физики РАН и МГУ исследовали замену токсичного свинца в солнечных батареях на катионы одно-, двух-, трех- и четырехвалентных металлов и проследили, как эта замена влияет на эффективность устройств, сообщила пресс-служба Сколтеха. Результаты проведенных исследований также показали, что замена снижает эффективность солнечных батарей. Результаты работы опубликованы в научном журнале Journal of Physical Chemistry Letters.

«Результаты нашего исследования показывают принципиальную возможность замены свинца на другие металлы, поэтому необходимо продолжать дальнейшую работу в этом направлении», — приводит пресс-релиз слова Павла Трошина, одного из авторов исследования.

Исследования по использованию солнечных батарей на основе перовскитов, минералов, открытых на Урале в 1839 году, активно ведутся в последние годы. Интерес к перовскитным солнечным элементам связан с достижением КПД преобразования света более 22%, что сравнимо с характеристиками лучших солнечных батарей на основе кремния. В состав перовскитных солнечных батарей входит свинец — нестабильный и токсичный металл, поэтому ученые ищут способы заменить его атомы на другие.

Ученые из Сколтеха, Института проблем химической физики РАН и МГУ исследовали замену свинца в перовскитных батареях на другие металлы. Они показали, что замена свинца на одновалентные катионы (например, медь или серебро) не ухудшает эффективность солнечных батарей. Напротив, введение в перовскитную структуру катионов с валентностью выше двух (висмут (III), олово (IV), индий (III)) приводит к резкому падению эффективности преобразования света практически до нуля.

По словам Павла Трошина, единственный пока металл, который при замене повышает эффективность батарей — еще более токсичная ртуть. Тем не менее, результаты исследования показывают, что свинец все-таки можно заменить, и нужно продолжать исследования.
Источник

Quantum Technology Conference