Гібридні матеріали з можливістю зміни форми обіцяють світле майбутнє для інновацій у сонячній енергії та світлодіодах

Розробка нових енергетичних технологій: Потенціал перовскіту Руддлесдена-Поппера

У сучасному світі, де попит на відновлювані джерела енергії зростає щодня, розробка нових пристроїв для ефективнішого використання ресурсів займає чільне місце в наукових дослідженнях. Особливу увагу привертають перовскіти Руддлесдена-Поппера – унікальний шаруватий матеріал, що складається з чергування органічних і неорганічних компонентів. Завдяки своїй структурі, ці матеріали мають величезний потенціал у різних сферах, включаючи світлодіоди (LED), зберігання теплової енергії та технології сонячних панелей.

Дослідження властивостей перовськіту

Провідне дослідження у цій галузі, проведене випускником Університету Юти Перрі Мартіном у лабораторії Бішак, продемонструвало унікальну поведінку перовскіту під впливом різних температурних умов. Вони використовували спектроскопію поглинання та випромінювання, що залежить від температури, а також рентгенівську дифракцію, щоб краще зрозуміти поведінку фазових переходів цих матеріалів. Лабораторія Бішак з’ясувала, що взаємозалежність між фазовими переходами і емісивними властивостями матеріалу пропонує можливість динамічного контролю над його характеристиками.

Оскільки перовскіти складаються як з органічних, так і неорганічних компонентів, зміна в одній складовій впливає на структуру іншої. “Існують, по суті, такі жирні ланцюги, які кристалізуються разом. Коли ви досягаєте певної температури, вони, по суті, тануть і стають більш розладнаними”, – сказав асистент-професор Коннор Бішак, старший автор нового дослідження. Це, у свою чергу, впливає на випромінювання матеріалу, яке може контролювати кількість та довжину хвилі світла, що випромінюється.

Переваги перовськіту у зберіганні енергії

Однією з ключових переваг перовскіту є його здатність до легкої маніпуляції на молекулярному рівні. Довжину хвилі випромінювання можна налаштувати від ультрафіолету до ближнього інфрачервоного, що є значним проривом для технологій зберігання енергії. Зокрема, застосування перовскіту у зберіганні теплової енергії може суттєво вплинути на ефективність цих систем, дозволяючи їх оптимізацію під певні температурні умови.

Вплив перовскіту на майбутнє сонячних технологій

Перовскіти відкривають широкі можливості для розвитку новітніх технологій у сфері сонячних елементів. Традиційно для їх виробництва використовувався силікон, проте цей матеріал має свої недоліки, зокрема високу енергетичну вартість виробництва та обмеження у постачанні. Перовскіти, завдяки можливості обробки у роз