Золото исчезает…
2 мин чтения
Золото исчезает…

Найдена причина быстрого разрушения революционных солнечных элементов

На факультете Наук о материалах МГУ имени М.В. Ломоносова раскрыт механизм деградации под действием ультрафиолетового облучения золотых электродов в перовскитных элементах солнечных батарей.

Солнечные элементы на основе органо-неорганических материалов со структурой перовскита —новый класс устройств, способных под действием света вырабатывать электрический ток. Со времени создания первого прототипа перовскитного солнечного элемента в 2009 году его эффективность возросла в несколько раз и на сегодняшний день достигает 22,6% (для сравнения: КПД кремниевых солнечных элементов  10 – 15%).

Высокая эффективность, низкая стоимость и нетоксичность производства делают перовскитные солнечные элементы серьёзными конкурентами широко используемым в настоящее время кремниевым. Кроме того, перовскитные элементы позволяют создавать тонкие и гибкие солнечные батареи!

Механизм деградации золотого электрода при его взаимодействии с агрессивным полийодидным расплавом, формирующимся из продуктов разложения перовскита под ультрафиолетом

Однако, перовскитные солнечные элементы малостабильны: наиболее уязвимым у них является непосредственно сам светопоглощающий перовскитный материал. Выяснилось, что он крайне чувствителен к влажности, высоким температурам и ультрафиолету.

Учёные МГУ установили, что причиной деградации перовскитных элементов может служить разрушение золотого электрода. На него начинают воздействовать продукты фотохимического разложения перовскита с образованием многокомпонентных йодоауратов (соединений золота с йодом).

Во всём оказались виноваты полийодиды, открытые в МГУ только в этом году: соединения этого класса как раз и превращают слой металлического свинца в перовскит.

Выяснилось, что агрессивные полийодидные расплавы могут формироваться  в процессе фотохимического разложения перовскита и интенсивно реагировать с золотом, образуя побочное соединение (MA)2Au2I6.

«Локальное образование полийодидного расплава при УФ-индуцированной деградации перовскита — критический фактор с точки зрения химической стабильности не только электродов, но и органических дырочно-проводящих слоёв, находящихся, как правило, между электродом и светопоглощающим материалом.

Поэтому золото в перовскитных солнечных элементах уже не может считаться самым подходящим электродным материалом» — рассказал руководитель исследования, кандидат химических наук Алексей Тарасов, заведующий лабораторией Новых материалов для солнечной энергетики факультета Наук о материалах МГУ.

Металлическое золото активно реагирует с полийодидным расплавом MAI-nI2, образуя фазу (MA)2Au2I6 чёрного цвета

Вместо золота учёные МГУ предлагают использовать значительно менее дорогостоящие углерод или медь.

Исследование было поддержано группой Компаний «ЕвроСибЭнерго» — индустриальным партнёром факультета Наук о материалах МГУ, и проходило в сотрудничестве с Федеральной политехнической школой в Лозанне (Швейцария). Его результаты опубликованы в Journal of Materials Chemistry A.

Если у Вас возник вопрос по материалу, то Вы можете задать его специальной рубрике Задать вопрос Картинка станет чётче Далее в рубрике Картинка станет чётчеРазработан улучшенный алгоритм распознавания сигнала космических радаров Читайте в рубрике В Кузбассе получили топливо из золыУченые Кузбасского технического госуниверситета разработали инновационную технологию производства кокосово-пылевых брикетов на основе золошлаковых отходов В Кузбассе получили топливо из золы
Комментарии
25 декабря 2017, 22:42
Круто... А впоследствии окажется, что всё золото украли местные аборигены с нано-скребками из подручных материалов...))
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Загрузка...
Читайте самое важное в вашей ленте
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях и читайте наиболее актуальные материалы
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»