Новите материали за светодиоди и слънчеви панели променят формата си, какво означава това?

Перовскитите, които променят формата си, проправят пътя за нови слънчеви панели, светодиоди и съхранение на енергия. Дължината на вълната им се контролира от температурата.

Иновативните свойства на хибридните перовскити

В момента значителни изследователски усилия са насочени към намирането на ефективни и възобновяеми енергийни решения. Обещаващ материал е „перовскитът на Ръдълсден-Попър“ – слоеста структура, състояща се от редуващи се органични и неорганични слоеве. Поради тези характеристики, перовскитите се изучават активно за използване в „светодиоди“ (LED), слънчеви клетки и системи за съхранение на топлина. Свойствата на перовскитите се променят динамично по време на преходите между различните състояния на агрегация.

Перовскити и динамичен контрол на свойствата

Неотдавнашно проучване в лабораторията на Бишак, ръководено от докторанта Пери Мартин, демонстрира уникални промени в свойствата на перовскитите по време на фазовите преходи. „Фазов преход“ е трансформацията на материята от едно състояние в друго, като например превръщането на леда във вода. Изследователите са използвали температурно зависима „абсорбционна и емисионна спектроскопия“ и „рентгенова дифракция“, за да наблюдават тези промени. Те са установили, че промяната на температурата влияе значително върху структурата и оптичните свойства на перовскитите.

„Органичните вериги в перовскитите, подобно на мастните киселини, започват да се „топят“ при нагряване, губейки структурата си“ — казва Конър Бишак, старши автор на изследването. „Това топене засяга неорганичните компоненти, променяйки дължината на вълната и количеството излъчвана светлина.“ Такива промени правят перовскитите много обещаващи за производството на регулируеми LED-устройства.

Молекулярно настройване на перовскитите

Перовскитите лесно се настройват на молекулярно ниво, което позволява контрол върху дължината на вълната на лъчението. „Дължината на вълната може да се настройва от ултравиолетовия до близкия инфрачервен спектър“ — подчертава Бишак. Тази гъвкавост прави перовскитите идеални за системите за съхранение на енергия, особено за съхранение на топлинна енергия. Те могат да издържат на многократни цикли на нагряване и охлаждане с малка загуба на ефективност.

Предимства на перовскитите за слънчева технология

Перовскитите са от особен интерес в сектора на слънчевата енергия, където традиционно се използва силиций. Силицият обаче има ограничения, като например сложен и скъп производствен процес. За разлика от тях, перовскитите са материали, които могат да се обработват, създавайки слънчеви клетки „почти толкова лесно, колкото печатането с мастило“ — казва Бишак. Перовскитите биха могли значително да подобрят ефективността на съществуващите силициеви слънчеви клетки.

Поради тези характеристики, перовскитите имат огромен потенциал за бъдещи енергийни технологии. Лекотата им на персонализиране и съвместимостта им със съвременните процеси ги правят идеални кандидати за следващото поколение слънчеви и LED-технологии.

Припомняме, че според нов проект на учените, зелената енергия ще стане много по-евтина по целия свят: за какво точно става дума?