Специалисты Института химии Китайской академии наук разработали «солнцезащитный крем» для перовскитных солнечных элементов. Он не дает им терять свои свойства и деформироваться под воздействием ультрафиолета.
Как специалисты описали в научном журнале Joule, перовскитные солнечные элементы со временем все хуже накапливают и передают заряд из-за ультрафиолета. Под его воздействием в перовските начинаются вредные химические реакции, в результате которых в элементах создается внутреннее механическое напряжение. Оно может доходить почти до 70 мегапаскалей — как если бы на каждый квадратный сантиметр батареи давило 700 с лишним килограммов. Это напряжение заставляет кристаллическую решетку перовскита деформироваться.
Исследователи добавили к перовскиту молекулу эфира 6-бромокумарин-3-карбоновой кислоты, или сокращенно ВАЕЕ. Она способна снижать негативное воздействие ультрафиолета на перовскит. Как показали эксперименты, внутреннее напряжение, которые он возбуждает в перовските, падает с 69 до 24 мегапаскалей. Кроме того, ВАЕЕ может образовывать связи с некоторыми составляющими перовскита — например, оксидом никеля (NiO) — и таким образом «залечивать» деформации материала.
Испытания подтвердили, что перовскитные батареи, снабженные защитным молекулярным слоем, способны работать до 100 часов при непрерывном воздействии ультрафиолетового излучения и при этом потерять всего 10% емкости. Для сравнения, незащищенный перовскит теряет до 26% емкости уже после девяти часов облучения.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».