Матеріали перовскіту з можливістю зміни форми обіцяють великі перспективи для світлодіодів та сонячної енергетики

Перовскити: Інноваційний Крок у Світлі Альтернативної Енергетики

У пошуках передових технологій відновлювальної енергетики, дослідники з Університету Юти звернули увагу на потенціал гібридних матеріалів Руддлзден-Поппера з перовскитів. Ці матеріали мають перспективи для застосування у світлодіодах, сонячних елементах та системах термального зберігання енергії. Під керівництвом аспіранта Перрі Мартіна дослідницька команда вивчала ці матеріали, використовуючи температурно-чутливу спектроскопію та рентгенівську дифракцію, щоб зрозуміти, як зміни у структурі матеріалів – так звані фазові переходи – впливають на їхню оптичну поведінку.

Інновації на молекулярному рівні

Цікаво, що перовскити складаються з органічних та неорганічних шарів, що робить їх унікальними. Як пояснив старший автор і доцент Коннор Бішкак, “ці майже жирні ланцюги, які якось кристалізуються разом, при досягненні певної температури фактично плавляться й стають більш неупорядкованими”. Це впливає на структуру неорганічного компонента, який контролює кількість випромінюваного світла і його довжину хвилі. Завдяки своїй здатності до таких адаптивних змін, перовскити на молекулярному рівні з легкістю переходять від ультрафіолетового до близькоінфрачервоного спектра світла.

Переваги у зберіганні та поновлюваній енергетиці

Регульованість емісії робить перовскити ідеальними для термального зберігання енергії. Їхньої здатності витримувати багаторазове нагрівання і охолодження без значної втрати продуктивності значно перевищує можливості поточних матеріалів. У традиційних кремнієвих технологіях є чимало недоліків, таких як високі витрати на виробництво і обмеженість сировини. Перовскити можуть заповнити ці прогалини завдяки можливості використовувати розчини для їх виробництва. За словами Бішкака, це дозволяє “в основному розчиняти всі попередні хімікати в розчиннику, а потім можна виготовити сонячний елемент майже так, як друкуєте чорнилом”. Це робить їх більш ефективними та дешевшими у порівнянні з кремнійовими елементами.

Перовскити – ключ до майбутньої енергетики

З урахуванням світового зростання попиту на чисту енергію, перовскити можуть стати важливим кроком у вирішенні енергетичних потреб наступного покоління. Їхня природна гнучкість і висока ефективність роблять ці матеріали привабливими для інтеграції в існуючі системи. У поєднанні з існуючими кремнієвими фотопанелями, перовскити потенційно здатні значно підвищити їхню ефективність. В епоху глобальної трансформації енергетичної промисловості, перовскити можуть відіграти ключову роль