Российские ученые создали способный работать лампочкой солнечный элемент

Группа ученых из НИТУ «МИСиС» и Университета ИТМО сконструировали экспериментальный прототип устройства на основе галогенидного перовскита, способного работать как в качестве солнечной батареи, так и светодиода. В перспективе такие элементы-«хамелеоны» могут стать основой автономных городских LED-экранов. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Surface Science.

Перовскит — гибридный полупроводник, используемый для создания высокоэффективных солнечных элементов и светодиодов. За небольшой отрезок времени КПД перовскитных солнечных элементов вырос с 3 до 24% благодаря относительной простоте их синтеза и массе привлекательных оптических и электрических свойств. На сегодняшний день перовскит является самым перспективным материалом для создания дешевых и высокоэффективных оптоэлектронных и фотовольтаических устройств, в частности — для нового поколения дисплеев.

Группа физиков в ходе работ по созданию широкоформатных перовскитных фотоэлементов получила лабораторный прототип устройства, объединяющего оба их свойства — материала солнечного элемента и светодиода.

Перовскиты, в отличие от других хорошо известных полупроводниковых материалов, демонстрируют так называемую ионную миграцию, которая проявляется под действием внешнего светового облучения или приложения электрического поля. Эффекты ионной миграции и сегрегации являются проблемой в перовскитных устройствах, но именно они позволили исследовательской группе продемонстрировать первый прецедент объединения противоположных по назначению устройств — солнечного элемента и светодиода.

«Мы получили режимы работы устройств, при которых малое напряжение тока (до одного В), поданное на перовскитный фотоэлемент, позволяет ему функционировать как солнечный элемент, а большое напряжение (от двух В) переводит в состояние светодиода, то есть светоизлучающего элемента. Таким образом, одно и то же устройство в разных условиях может генерировать мощность для накапливания на аккумуляторе, а потом отдавать ее, как лампочка», — рассказал один из соавторов работы, ведущий научный сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики «МИСиС» Данила Саранин.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.