Hitech logo

новые материалы

Новый метод позволяет получать крупные перовскиты за минуты вместо недель

TODO:
Георгий Голованов27 февраля 2023 г., 18:05

Перовскиты, семейство материалов с уникальными электрическими свойствами, могут прийти на смену кремнию в фотоэлементах. Ученые из США создали новый процесс производства крупных перовскитовых устройств, требующий меньше усилий и средств — их теперь можно получать за несколько минут вместо дней и недель. При этом по своим характеристикам они близки к монокристаллическим перовскитам.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

«Созданный нами метод позволяет с легкостью получать крупные куски образцов за несколько минут вместо дней или недель, как при помощи традиционных методов, — сказал Чжэн Люяо из Университета штата Пенсильвании, ведущий автор исследования. — И наши материалы высокого качества — их характеристики могут соперничать с монокристаллическими перовскитами».

Ученые применили метод агломерации EM-FAST, который заключается в спекании тонкого порошка в твердую массу при помощи тепла и давления, пишет EurekAlert. Типичный процесс производства перовскитов включает мокрую химию — материалы преобразуются в жидкость в растворе, а затем из них получают тонкие пленки. В результате они приобретают превосходные качества, но такой подход дорого обходится и не эффективен для создания перовскитовых материалов большого размера. Кроме того, растворы могут содержать ядовитые вещества.

Новый метод лучше по обоим показателям: он позволяет добиться свойств монокристаллических перовскитов без ограничения размера и использования ядовитых веществ. А благодаря сухой химии появляется возможность включать в процесс новые легирующие примеси, меняющие свойства конечного продукта.

Это открывает возможность ускорить исследования новых материалов, в том числе, термоэлектрических, солнечных, а также детекторов рентгеновского и гамма-излучения.

Новый технологический процесс обеспечивает производство перовскитовых материалов со скоростью 5 мм в минуту. Таким образом, ученые могут быстро создавать устройства большой площади для проведения лабораторных испытаий.

Материал перовскит все чаще попадает на страницы научных журналов в качестве новой многообещающей технологии генерации солнечной энергии. Инженеры из Университета Рочестера (США) разработали новый способ втрое увеличить его производительность, добавив отражающий слой серебра. Это позволило изменить взаимодействие электронов в перовските, снизив эффект рекомбинации.