Солнечные батареи на основе металл-галоидных перовскитов (MHP) за пять лет практически сравнялись по производительности с традиционными кремниевыми солнечными элементами.

Они не нуждаются в сложных производственных технологиях: раствор наносится на поверхность объекта и, высыхая, кристаллизуется в тонкую фотоэлектрическую плёнку. Однако, получаемые таким образом солнечные батареи имеют размеры примерно с человеческий ноготь.

«Для того, чтобы этот процесс был технологически приемлем, — рассказывает Джошуа Чой (Joshua Choi), адъюнкт-профессор Университета Виргинии. — мы должны иметь возможность его масштабировать, сохраняя или даже улучшая эффективность солнечного элемента. Для этого требуется понимать, как материал кристаллизуется из раствора в тонкую плёнку».

В сотрудничестве с коллегами из отдела синхротронного ускорителя (High Energy Synchrotron Source) Корнельского Университета и при поддержке Национального Научного Фонда (NSF), Чой в реальном времени осуществил мониторинг роста кристаллов MHP на атомном уровне методом скользящего рассеяния рентгеновских лучей высокой интенсивности.

Добавляя в раствор различные химикаты, ученые смогли управлять скоростью формирования кристаллов MHP и задавать направление их роста на поверхности подложки. От ориентации кристаллов, как отмечает Чой, зависит эффективность солнечной батареи.

Кроме того, это исследование предоставляет информацию о формировании перовскитных кристаллов, требующуюся инженерам для разработки процессов крупномасштабного промышленного производства дешёвых панелей MHP, способных снизить себестоимость солнечной энергии..

Полученные результаты ученые представили вчера на 66-й конференции Американской Кристаллографической Ассоциации, проходящей в Денвере (штат Колорадо).