Ученые приблизились к созданию более эффективных солнечных батарей  Оригинал

Ученые приблизились к созданию более эффективных солнечных батарей

ACSEL: перовскит помог сохранить энергию электронов в сотни раз дольше

Ученые из Гронингенского университета объяснили, почему оловянные перовскиты способны необычно долго удерживать избыточную энергию возбужденных электронов. Открытие может помочь при создании солнечных элементов нового поколения, сокращающих потери энергии в виде тепла.

Когда свет попадает на материал солнечной батареи, электроны переходят в возбужденное состояние и получают дополнительную энергию. Такие частицы называют горячими носителями заряда. В обычных фотоэлектрических материалах они охлаждаются за несколько пикосекунд, после чего значительная часть полученной от света энергии рассеивается в виде тепла и уже не может быть преобразована в электричество.

В оловянном перовските исследователи зафиксировали значительно более медленное охлаждение. Чтобы установить причину, специалисты сопоставили данные временно-разрешенной фотолюминесценции с результатами моделирования методом Монте-Карло. Расчеты показали, что длительное сохранение энергии обеспечивается не одним эффектом, а совместным действием двух физических механизмов.

Первый получил название горячего фононного узкого места. Возбужденные электроны передают энергию колебаниям кристаллической решетки — фононам. Однако решетка не успевает достаточно быстро рассеять полученную энергию. В результате...