Химики из МГУ имени М. В. Ломоносова и Института органической химии имени Н. А. Зелинского РАН разработали метод настройки светопоглощающих свойств полупроводников для создания экологичных солнечных батарей. Исследователи успешно синтезировали новые гибридные материалы, способные эффективно преобразовывать солнечный свет в электричество без использования токсичного свинца. Работа опубликована в журнале Dalton Transactions.
Проблема запрещённой зоны
Эффективность солнечных элементов напрямую зависит от ширины запрещённой зоны полупроводника — это минимальный порог энергии, необходимый для того, чтобы электрон включился в создание электрического тока. Для максимального КПД этот показатель должен составлять от 1,3 до 1,5 эВ. Широко применяемые сегодня соединения на основе свинца идеально вписываются в этот диапазон и показывают эффективность более 26%, но их высокая токсичность ограничивает массовое применение.
Попытки заменить свинец на близкое по свойствам олово не дали стабильного результата: такие материалы быстро разрушаются на воздухе или под воздействием света. Учёные предложили использовать более устойчивые и безопасные сурьму и висмут. Однако в обычном состоянии ширина их запрещённой зоны превышает 2 эВ, что делает их малоэффективными для улавливания солнечного спектра.
Подробнее https://www.pravda.ru/news/scie...