Подход позволит сэкономить тысячи часов исследований.
Физики из Уральского федерального университета (УрФУ) вместе с партнерами разработали алгоритм, который существенно уменьшает время проверки эффективности различных методов производства солнечных панелей на основе перовскита. Теперь разработчик может всего за несколько часов оценить долговечность устройства, что исключает необходимость многодневной исследовательской работы.
Авторы новой методики предлагают применять рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию для выявления дефектов и незначительных нарушений структуры перовскитной пленки. Обычно эта технология используется для определения элементного состава материала и оценки химических связей. Ученые адаптировали данный подход и нашли способ использовать его для выявления так называемых «тонких» эффектов, которые в дальнейшем окажут влияние на работу солнечных панелей, исходя из состояния перовскитных пленок на атомарном уровне.
Такое углубленное и подробное сканирование позволяет сразу «просветить» материал с достаточной надежностью, что исключает необходимость многодневных тестов. Все процедуры занимают около пяти часов, после чего специалист может получить вывод о качестве перовскитного покрытия и работоспособности солнечных панелей на его основе.
Обычно для этого требуется несколько тысяч часов с итерационным методом. Перовскитные пленки предназначены для преобразования солнечной энергии в электрическую. Они обладают отличными оптоэлектронными характеристиками, а КПД солнечных панелей на их основе уже превышает 27% и может быть увеличен. Однако пленки легко повреждаются под влиянием внешних факторов, таких как влажность и радиация. Поэтому ученые по всему миру ищут пути для достижения надежной защиты и повышения их эффективности.
Создавая новые методы защиты перовскитов от деградации, исследователи изготавливают опытные образцы, обрабатывают их, тестируют в разных условиях, затем вносят коррективы и снова повторяют цикл. Это требует значительного количества времени. Новый метод освобождает от этой работы и позволяет сразу оценить, насколько тот или иной образец является перспективным.
Фото: hi-tech.mail.ru