ТАСС, 8 ноября. Российские ученые создали перспективные бессвинцовые полупроводниковые материалы для перовскитных солнечных батарей. Результаты работы опубликовал New Journal of Chemistry, кратко об этом пишет пресс-служба Российской академии наук (РАН).
Перовскитные солнечные батареи - одна из многообещающих технологий в области возобновляемой энергетики. Такие элементы эффективно преобразуют свет в электричество, а производить их проще и дешевле, чем обычные солнечные панели. Одним из главных недостатков перовскитных солнечных батарей служит свинец в их составе, который может быть опасен для здоровья человека. В качестве альтернативных соединений для солнечных батарей рассматриваются соединения висмута.
"В нашем исследовании мы синтезировали новый гибридный галовисмутат, и при замене брома, входящего в его состав, на йод получили непрерывный ряд твердых растворов. Обычно такая замена приводит к плавному изменению структурных и оптических свойств твердых растворов", – рассказал один из авторов исследования, главный научный сотрудник Института общей и неорганической химии им. Курнакова РАН Виталий Котов.
В полученном соединении, как пояснил ученый, существуют два вида атомов галогенов. Часть из них связана с атомами висмута, и образует линейные цепочки. Другая часть атомов галогенов расположена вне оси, вдоль которой построены такие цепочки. При замене брома на йод сначала меняются те атомы галогенов, которые находятся в цепочках, и только после их полной замены начинается замещение остальных атомов брома. Такая последовательная замена приводит к значительным изменениям в кристаллической структуре.
При этом химики наблюдали весьма необычный характер изменения спектральных свойств соединений. Изменение окраски происходило в зависимости от соотношения брома и йода в молекуле. Соединение, содержащее только бром - желтое, а только йод - черного цвета. При замещении брома на йод соединения приобретают разные оттенки желтого, оранжевого и красного цвета. Как отмечают авторы работы, для солнечной энергетики важно какой свет поглощает вещество. Если спектр поглощения можно регулировать, как в случае новых галовисмутатов, то это становится инструментом, позволяющим получать светопоглощающее соединение с заданными оптическими свойствами.