Naujienos

VU fizikai paaiškino didelį perovskitinių saulės elementų efektyvumą

2017-06-12 17:10:30

Vilniaus universiteto (VU) fizikai kartu su kolegomis iš Vokietijos ir Prancūzijos nuodugniai ištyrė metaliamonio švino halogenidų dielektrinį atsaką plačiame temperatūrų ir dažnių intervale.

Šiems darbams buvo pasitelktos unikalios eksperimentinės metodikos, kuriomis garsėja Fizikos fakulteto Radiofizikos katedros Mikrobangės spektroskopijos laboratorijos mokslininkai.

Vienas iš esminių veiksnių, nulemiančių saulės elementų efektyvumą, yra krūvininkų gyvavimo trukmė. Daugiausia komercinių saulės elementų yra pagaminta amorfinio silicio pagrindu – tai puikiai įsisavinta, pigi gamybos technologija, tačiau tokių saulės elementų efektyvumas nėra didelis. Kur kas didesnį efektyvumą galima pasiekti naudojant kristalinį silicį, tačiau monokristalų gamyba yra daug brangesnė.

Pastaraisiais metais daug dėmesio susilaukė sudėtingesnių struktūrų puslaidininkiai. Vieni iš jų – organiniai perovskitai. Tai tam tikros struktūros medžiagos, kurių bendroji formulė yra ABX3. Viena iš populiariausių medžiagų – metilamonio švino halogenidai. A padėtį perovskito struktūroje užima organinė metilamonio molekulė, oktaedro karkasas X6 gali būti sudarytas iš chloro, jodo arba bromo, o oktaedro centrą (B padėtį) užima švino jonas.

Ilgą laiką nebuvo suprantama, kodėl organiniai perovskitai pasižymi tokiu dideliu efektyvumu. Viena hipotezė buvo siejama su savaiminės poliarizacijos egzistavimu medžiagoje: tai reiškia, kad pačioje medžiagoje atsiranda pastovus elektrinis laukas, kurį kuria tam tikri atomų poslinkiai iš centrosimetrinių padėčių. Šio lauko kryptį turėtų būti galima valdyti išoriniu elektriniu lauku (tai feroelektrinis reiškinys, kuris yra elektrinis analogas feromagnetiniam reiškiniui). Buvo galvota, kad šis laukas padeda sugeneruotiems krūvininkams nukeliauti didesnį atstumą (kitaip tariant, padidina krūvininkų judrį).Organinių perovskitų saulės elementų efektyvumas siekia iki 25 proc. Nors organinių perovskitų kristalinė struktūra yra kur kas sudėtingesnė nei plačiai taikomų vienanarių ar dvinarių puslaidininkių, jų sintetinimas nėra brangus ir sudėtingas. Tai daro šias medžiagas itin patrauklias saulės energetikai.

Aukšto efektyvumo priežastis yra didelė dielektrinė skvarba plačiame dažnių intervale. Organinių perovskitų dielektrinė skvarba yra tris kartus didesnė nei kristalinio silicio. Dėl šių unikalių savybių vyksta krūvininkų ekranavimas, dėl kurio smarkiai išauga krūvininkų gyvavimo trukmė. Be to, medžiagoje susidarę eksitonai lengvai skyla kambario temperatūroje, todėl sumažėja tiesioginės rekombinacijos tikimybė. Krūvininkai gali difunduoti didelius atstumus, o tai ir nulemia didelį efektyvumą. VU mokslininkų su kolegomis atlikti tyrimai parodė, kad savaiminės poliarizacijos negalima valdyti išoriniu lauku. Iš temperatūrinių dielektrinės skvarbos priklausomybių nustatyta, kad šios medžiagos nėra feroelektrikai, todėl ir savaiminė poliarizacija negali būti didelio efektyvumo priežastimi.

Didelė dielektrinė skvarba metilamonio švino halogeniduose yra susijusi su faziniais virsmais (fazinis virsmas – medžiagos transformacija į žemesnės simetrijos būseną dėl tam tikro nestabilumo kristalinėje gardelėje). Iš atliktų tyrimų buvo galutinai nustatyta, kad visose tirtose kompozicijose faziniai virsmai yra susiję su metilamonio molekulės susitvarkymu, o tai nulemia didelę dielektrinę skvarbą net ir subteraherciniuose dažniuose.

Aptartieji rezultatai buvo publikuoti prestižiniame žurnale „Advanced Energy Materials“. Didelė dalis eksperimentų buvo atlikti Fizikos fakulteto Radiofizikos katedros jaunųjų mokslininkų, vadovaujamų prof. Jūro Banio. Ženkliai prie eksperimentų prisidėjo doktorantas Sergejus Balčiūnas ir kiti laboratorijos darbuotojai: Maksim Ivanov, Šarūnas Svirskas. Dr. Vytautas Samulionis ir doktorantas Jaroslavas Belovickis pirmąkart atliko šių kristalų ultragarsinius tyrimus. Radiofizikos katedroje organinių perovskitų tyrimai yra nauja tema, tačiau į ją aktyviai įsitraukę jaunieji mokslininkai jau pasiekė svarbių rezultatų.

Komentuojame šią naujieną:

Jūsų komentaras

Jūsų vardas:


Jūsų kontaktai:


Fotorebuso atsakymas:


rebusas
Jūsų komentaro tekstas:



Daugiau naujų naujienų
       2024-04-26 17:27:41

Stabdo senėjimą ir uždegimus – šie vaisiai privalo atsidurti ant jūsų grilio

Žinomas angliškas posakis „Vienas obuolys per dieną sveiką padaro kiekvieną“ tikrai tinka ir persikams. Vienas persikas per dieną ne tik suteiks daug naudų įvairioms organizmo sistemoms, bet ir pagerins odos būklę.
       2024-04-26 12:51:17

Farmacinės rūpybos paslauga leis rečiau lankytis pas gydytoją dėl recepto

Nuo kitų metų pradžios gydytojai galės išrašyti vaistus ilgiau nei pusmečiui, t. y. 6–12 mėnesių laikotarpiui. Tačiau siekiant užtikrinti tinkamą ir racionalų vaistų vartojimą ilguoju laikotarpiu, po 6 mėnesių vaistai pagal galiojantį receptą galės būti išduodami po farmacinės rūpybos paslaugos, kurią suteiks vaistininkas.
       2024-04-25 19:58:59

Kaip būti arčiau gamtos, jei neturite nuosavo kiemo?

Tyrimas apie gyvenimą namuose atskleidžia, kad kas penktam Lietuvos gyventojui vienas iš svarbiausių idealių namų aspektų yra ryšys su gamta. Deja, daugelis žmonių neturi nuosavos lauko erdvės. Todėl interjero dizainerė dalinasi praktiškais patarimais, kaip pajusti ryšį su gamta, būnant namuose.
       2024-04-25 18:07:11

„Samsung“ „AI TV“ dirbtinis intelektas geresniam vaizdui ir garsui

Technologijų bendrovė „Samsung“ renginyje „Unbox & Discover 2024“ pristatė naują televizorių liniją. Naujieji „Neo QLED 8K“, „4K“ ir „OLED“ modeliai pasižymi „Samsung AI TV“ dirbtinio intelekto (DI) funkcijomis, tarp kurių – dar našesnis vaizdo kokybės gerinimas, triukšmo slopinimas bei išmanus energijos taupymas.
       2024-04-24 13:18:23

Kaip vos už kelis eurus pasigaminti gardų patiekalą pietums ar vakarienei

Paprasta paruošti, sotu ir pigu – sakote, taip nebūna? Pritrūkusiems idėjų gardžiai ir nebrangiai vakarienei, prekybos tinklo „Maxima“ kulinarijos meistrai turi pasiūlymą – iškepkite orkaitėje sultingas vištienos šlauneles su daržovių garnyru.
       2024-04-24 13:08:54

Susidūrėte su gyvūnu kelyje: ar būtina kviesti policiją?

Įsibėgėjant pavasariui, keliuose auga susidūrimų su laukiniais gyvūnais skaičius. Tą lemia balandžio mėnesį prasidedanti gyvūnų migracija, kurios metu žvėrys dažniau pasirodo keliuose, bei ne visuomet atsargus vairuotojų elgesys.
       2024-04-24 13:05:06

Gyventojai dažniau skundžiasi dėl keliamo triukšmo

Nacionalinio visuomenės sveikatos centro (NVSC) specialistai, Tarptautinę triukšmo suvokimo dieną, kasmet minimą balandžio paskutinį trečiadienį, atkreipia dėmesį į triukšmo žalą sveikatai ir primena, kur kreiptis, kai ramybės neduoda netoliese esantys triukšmą skleidžiantys objektai.
       2024-04-24 12:55:04

Priešpienis: svarbus raktas į vaikų sveikatą

Priešpienis, kurį mūsų kūdikiai gauna pirmomis gyvenimo valandomis, yra tikras imuniteto šaltinis. Jame gausu natūralių antikūnų, kurie padeda kūdikiams apsisaugoti nuo įvairių ligų, skatina jų imunitetą ir ruošia juos kovoti su virusais ir bakterijomis.
       2024-04-24 12:50:56

Ženšenis: natūralus kelias į gerą seksualinį gyvenimą

Nevaisingumas yra didėjanti problema visame pasaulyje. Pasaulio sveikatos organizacija teigia, kad apie 17,5% suaugusiųjų planetos žmonių – tai beveik 1 iš 6 žmonių – patiria šią bėdą. Be to, maždaug 40% atvejų problema kyla dėl vyrų fiziologijos.
       2024-04-24 10:11:24

Ketinate imti paskolą namo statybai? Štai ką svarbu žinoti

Mintis nuosavame sklype pasistatyti savus namus – itin patraukli, tačiau neturint pakankamai santaupų tą padaryti ne visada paprasta. Kokius kriterijus turi atitikti būsimasis tokios paskolos gavėjas ir kokios yra ne visiems žinomos šio kredito subtilybės.
       2024-04-24 09:59:54

Internetiniai sukčiai aktyviausi tada, kai esame labiausiai pažeidžiami

Bene efektyviausias internetinių sukčių ginklas – netikėtumas. Dažniausiai sukčių siųstos žinutės ragina nedelsiant imtis veiksmų dėl užblokuotos banko sąskaitos, neteisingai nurodyto siuntos gavėjo adreso ar gautos baudos.
       2024-04-24 09:34:31

Šių uogų priešuždegiminės savybės dažnai pamirštamos: ką gausite suvalgę saują

Dar pirmųjų civilizacijų laikais valgytos vynuogės, pastaraisiais dešimtmečiais tapo vienos mėgstamiausių lietuvių uogų. Jos dažnai papuošia šventinį stalą, o savo saldumu papildo kasdienę mitybą.
       2024-04-24 09:22:04

Sugadintas kaimynų turtas: kada teks mokėti iš savos kišenės

Lietuvos žmonės nėra linkę artimai bičiuliautis su kaimynais – tyrimai rodo, kad 6 iš 10 apsiriboja mandagiu pasisveikinimu. Santykius su jais, deja, dar labiau kartina nelaimės, kurių metu sugadinamas kaimynų būstas ir jame esantis turtas.
       2024-04-23 15:06:05

Europos Parlamentas užtikrino geresnes vartotojų teises į remontą

Siekiant sumažinti atliekų kiekį, naujosiomis taisyklėmis vartotojams suteikiamos didesnės teisės į prekių remontą bei didinamas šio sektoriaus prieinamumas ir patrauklumas.
       2024-04-23 13:15:52

Palydovinis ryšys ir naujas įkrovimo būdas: „Android 15“ atnaujinimas

Šių metų duomenimis, „Android“ išlieka populiariausia operacine sistema pasaulyje, todėl jos atnaujinimų laukia milijonai vartotojų. Iki oficialaus „Android 15“ išleidimo liko beveik pusė metų.
       2024-04-22 17:08:51

Lietuvoje didmeninė elektros kaina per savaitę augo beveik 3 kartus

Praėjusią savaitę didmeninė elektros kaina Lietuvoje kilo 2,9 karto ir vidutiniškai siekė 78,65 Eur/MWh. Tiek pat elektra kainavo ir kitose Baltijos šalyse – Latvijoje, kaip ir Lietuvoje, ji augo 2,9 karto, Estijoje – 2,8 karto.
       2024-04-22 17:04:57

Vos iš kelių pigių ingredientų – purus biskvitinis pyragas per pusvalandį

Yra receptų, kurių neįmanoma sugadinti, ir šis paprastutis biskvitinis pyragas – vienas iš jų. Jei nesijaučiate drąsiai kepinių fronte, būtinai pabandykite, o patyrę konditeriai įvertins, kaip greitai ant stalo atsiras uogomis kvepiantis šviežias kepinys, jei netikėtai užsuko svečiai, o saldumynų lentynėlė – kaip tyčia tuščia.
       2024-04-22 16:36:43

Mažieji pagalbininkai noriau kibs į darbus darže ar sode: 5 patarimai

Vaikams instinktyviai patinka būti arčiau gamtos, jie mėgsta žaisti lauke. Tačiau pramogos gali virsti ir naudingais užsiėmimais. Veikla sode ar darže yra naudingas įrankis siekiant atitraukti vaikus nuo ekranų ir mokyti atsakomybės, taip pat ir padės ugdyti vaiko norą valgyti daugiau vaisių bei daržovių.
       2024-04-22 16:28:39

Įspėja verslus, kaip neapsigauti: ką žada vietoj ISO sertifikato?

„Nemokamas sūris tik pelėkautuose“ – posakis, aktualus ne tik taupantiems vartotojams, bet ir augti (tačiau – tik už kiek įmanoma palankesnį biudžetą) siekiantiems verslams. Vienu dažniausių žingsnių verslo procesų optimizavime tampa ISO vadybos sistemos diegimas.
       2024-04-22 16:22:46

Išmanioji buitinė technika: kaip ji gali padėti sumažinti elektros sąskaitą?

Elektros sąskaita sudaro bene didžiausią kiekvieno namų ūkio komunalinių išlaidų dalį. Nors žinome pagrindines elektros taupymo taisykles, pavyzdžiui, išjungti tai, kas nenaudojama, tačiau esminio elektros suvartojimo pokyčio tai nepaskatina.
       2024-04-22 11:32:19

Automobilio priežiūra pavasarį: kam būtina skirti didžiausią dėmesį

Pavasarį žmonės dažniau nei šaltuoju sezonu sėda prie automobilio vairo. Kad transporto priemonė negestų, svarbu laiku atlikti techninės priežiūros darbus ir pašalinti po žiemos atsiradusius gedimus.
       2024-04-22 11:00:35

Tommy Hilfiger batų kokybė - kokia ji?

Tommy Hilfiger – tai vardas, kuris daugeliui asocijuojasi su amerikietišku stiliumi ir nepriekaištinga kokybe. Šis prekės ženklas jau daugelį metų žinomas dėl savo ryškios spalvų paletės, klasikinio dizaino ir aukštos klasės medžiagų, kurios naudojamos kurti viską - nuo drabužių iki aksesuarų.
       2024-04-22 10:45:36

Kokybiško šampūno pasirinkimas

Plaukų priežiūra apima daugybę skirtingų procedūrų ir produktų. Nors ne visi naudoja kaukes, purškiklius, aliejukus ir serumus, tačiau tikrai visi reguliariai naudoja šampūnus. Tai būtiniausia plaukų priežiūros priemonė - todėl ypač svarbu jį rinktis pagal plaukų ir galvos odos tipą.
       2024-04-22 10:19:43

Vitaminai maitinančioms - pirkti kompleksą ar atskirai?

Žindymo metu viskas, ko reikia augančiam organizmui, gaunama su motinos pienu. Taigi, jei mamos organizme yra ryškus maistinių medžiagų trūkumas, vaikas taip pat kenčia nuo jų trūkumo.
       2024-04-22 09:51:47

Interjero dizainas: Kaip įsirengti svetainę?

Svetainė – tai nėra tiesiog paprastas kambarys. Tai erdvė, kurioje susilieja kasdieniai mūsų gyvenimai, kur susitinkame su šeimos nariais ir svečiais, kur atsipalaiduojame po įtemptos darbo dienos arba švenčiame svarbias progas.
       2024-04-20 20:38:34

Pakruojo dvaro gėlininkai: tulpės gali išgelbėti gyvybę

Likus vos kelioms dienoms iki didžiausio regione tulpių ir pavasario gėlių festivalio Pakruojo dvare, kurio metu erdvioje išskleidžia keli milijonai žiedų, dvaro gėlininkai pasidalino mažai žinoma istorija, kad tulpės pasaulyje buvo naudojamos ne vien grožiui.
       2024-04-20 10:41:23

Vyndarystės tradicijos Lietuvoje – ar jos egzistuoja ar mes aludarių kraštas

Jeigu internetinėje enciklopedijoje „Vikipedija“ užsuktumėte į kategoriją „lietuviški gėrimai“, paieškoje atrastumėte tik vieną subkategoriją – „Lietuvos alus“. Tikriausiai, nuostabos tai nekelia, juk mes – aludarių kraštas.
       2024-04-19 19:12:53

Kas dešimtas skambutis Lietuvoje – sukčių iš padirbto numerio

„Telia“ per pirmuosius tris šių metų mėnesius užkirto kelią 2,6 mln. atakų, nutaikytų į Lietuvos mobiliojo ryšio abonentus. Apsaugoti vartotojus bendrovei padėjo dar pernai aktyvuota automatinė padirbtų mobiliųjų numerių (angl. „spoofing“) filtravimo sistema.
       2024-04-19 19:00:45

Morkos – ne vienintelės akių pagalbininkės: dar viena daržovė nuo akių ligų

Kai oras šiltyn – ir mūsų patiekalai lengvyn. Tad gamindami pigesnius maltinukus iš cukinijų ir avinžirnių, ilgai neužgaišite, o rezultatu džiaugsis visi valgytojai.
       2024-04-19 12:27:56

Kodėl Azijoje šviežius agurkus ne pjausto, o traiško – tokių salotų nevalgėte

Šviežių lietuviškų, šiltnamiuose užaugintų agurkų sezonas įsibėgėja, tad geros jų kainos vilioja vis dažniau gamintis salotas. Gaivios, traškios salotos tinka prie įvairių patiekalų, tačiau paruoštos kiek įdomiau gali tapti ir pagrindine stalo žvaigžde ar sveikais priešpiečiais.
* Skelbiamos įvairių šaltinių naujienos, todėl už jas neatsakome. Kai kurie teiginiai gali nesutapti su www.tvnaujienos.lt nuomone. Neatsakome už vartotojų komentarus.