Дослідники показали, що капсаїцин – речовина, яка обумовлює гострий смак деяких видів червоного перцю – здатний підвищити ефективність перовскітним сонячних елементам.
Перовскітні сонячні батареї – одні з найперспективніших. Тепер вчені знайшли спосіб підвищити їх стабільність і ефективність, використовуючи капсаїцин
Перовскіт – одні з найперспективніших матеріалів, які можуть замінити кремній у сонячних батареях і підвищити ефективність роботи цих фотоелектричних елементів. Удосконалення цих матеріалів привело до збільшення ефективності створених на їх основі сонячних батарей з 4% до 20% приблизно за 10 років. Поєднання перовскитів з кремнієм може збільшити ефективність до 30%.
Однак перовскіти досить нестабільні під дією світла, тому їм необхідні стабілізуючі добавки. Дослідники з Китаю з’ясували, що однією з найефективніших і дешевих добавок такого роду є капсаїцин – речовина, яка обумовлює гостроту червоних перців. Крім стабільності, капсаїцин допоміг вирішити ще одну проблему сонячних батарей. Вона полягає в тому, що дефекти в кристалічній структурі матеріалу сонячних елементів можуть заважати електронам, які проходять через них, перетворюючи їх енергію в тепло і зменшуючи ефективність.
Дослідники додали всього 0,1% капсаїцину в речовину-попередник одного з перспективних перовскитів – метіламонія йодиду свинцю ((CH3NH3) PbI3). Команда виявила, що перовскітні сонячні елементи, виготовлені з цього з’єднання, мають ефективність перетворення енергії 21,88%, в порівнянні з 19,1% в контрольних пристроях. Стабільність перовскитів також покращилася: після 800 годин роботи на відкритому повітрі елементи втратили в ефективності всього 10%.
Потім вчені провели додаткові дослідження, щоб зрозуміти механізм впливу капсаїцину на властивості сонячних панелей. Автори показали, що ця речовина прискорює перенесення заряду в плівці перовскіту, зменшуючи щільність дефектів в ній і створюючи кращу межу розділу між різними напівпровідниковими шарами.
Робота вчених опублікована в журналі Joule.
Натхнення: www.popmech.ru