Ученые получили экологически чистые перовскитовые солнечные батареи
Высокоэффективные перовскитовые преобразователи солнечной энергии на основе экологически чистого германия (Ge) получили в Колледже оптических наук и инженерии Чжэцзянского университета, 13 июля сообщает журнал Nature Communications.
Исследователи обнаружил, что, используя германий (Ge), экологически чистый элемент IV группы, для частичной замены свинца в перовските, можно создавать высоко люминесцентные перовскитные материалы и устройства.
«В своем поиске низкотоксичных перовскитовых светодиодов мы пытались найти альтернативные свинцу экологически чистые металлы. Было приятным сюрпризом, что германий, элемент между кремнием и оловом (в периодической таблице), может так хорошо заменить свинец для оптических применений», — сказал Ди Давэй из Колледжа оптических наук и инженерии Чжэцзянского университета.
Тонкие пленки перовскита германия-свинца показали высокую квантовую эффективность фотолюминесценции (PLQEs) — до 71%. Это лучше примерно на 34% по сравнению с аналогично полученными пленками перовскита на основе свинца. Высокая эффективность люминесценции обусловлена усиленным процессом излучения и снижением плотности дефектов в перовскитах германия-свинца.
«В нашем первоначальном образце мы достигли внешней квантовой эффективности до 13,1% при высокой яркости (~1900 кд на метр квадратный), а максимальная яркость превышала 10000 кд на метр квадратный. Это был рекорд эффективности для перовскитных светодиодов с пониженной токсичностью», — сказал доктор Ян Дексин.
Напомним, металлогалогенные перовскиты — это новый класс полупроводниковых материалов для светодиодных дисплеев и сбора солнечной энергии. Однако наиболее эффективные устройства часто изготавливаются из перовскитов на основе свинца, токсичность которых может вызвать потенциальные экологические проблемы.
