wparik 
Солнечные панели | Unsplash
Исследователи нашли способ улучшить солнечные панели с помощью перовскитных квантовых точек (PQD) — нанокристаллов, которые теоретически преобразуют свет в энергию почти со 100-процентной эффективностью.
Related video
Перовскитные квантовые точки — это крошечные полупроводниковые кристаллы размером в несколько нанометров, обладающие уникальными светопоглощающими и светоизлучающими свойствами. Их можно применять не только в солнечных панелях, но и в светодиодах, фотодетекторах и даже системах квантовой связи. Но была одна проблема — быстрая деградация под воздействием света, влаги и кислорода, пишет Fox 5 San Diego.
Свежее исследование, проведенное экспертами из Университета Седжон, обобщает последние прорывы в этой области и предлагает решение проблемы нестабильности на этапе рекомбинации зарядов:
- Модификация поверхности: Ученые научились заменять длинные органические молекулы (лиганды) на поверхности нанокристаллов на более короткие и устойчивые частицы. Это улучшает их фотостабильность и проводимость.
- Ионное легирование: Добавление в состав нанокристаллов таких элементов, как натрий, рубидий и медь, значительно повышает их стойкость к высоким температурам и влажности.
- Инкапсуляция: Создание защитной «капсулы» из полимеров, оксидов или металл-органических каркасов позволяет изолировать нанокристаллы от агрессивной внешней среды, значительно продлевая их срок службы.
Чего достигли на практике
Благодаря этим методам специалистам уже удалось создать солнечные ячейки на основе перовскитных квантовых точек с эффективностью более 17%. Все дело в том, что даже если сам материал — почти идеальный преобразователь света, внутренняя конвертация фотонов — лишь один из этапов работы солнечной панели. Конечный КПД ячейки зависит от ряда факторов: потери происходят на пути от попадания солнечного света на поверхность до выхода электрического тока из контактов.
Тем не менее эта цифра — только начало. «Это больше не просто лабораторная диковинка — эти ячейки готовы стать строительными блоками для новой солнечной энергетики, передового освещения, технологий памяти и квантовой связи, если удастся окончательно преодолеть препятствия, связанные со стабильностью», — заявил автор исследования Наджаф Рубаб.
В будущем нас ждут не только более дешевые и эффективные солнечные панели, но и более яркие и энергоэффективные светодиоды, сверхчувствительные датчики для камер, новые типы памяти и даже защищенные системы квантовой связи.
Раньше Фокус писал, что Киев установит солнечные панели на 830 домах. Данный проект призван обеспечить резервное питание для критически важной инфраструктуры на случай блекаутов. Солнечными панелями планируется оборудовать сотни больниц, школ, детских садов и жилых домов.
