Какими бы многообещающими ни были перовскиты в качестве материала для солнечных панелей, никто пока что до конца не понимает, почему они так эффективны. Структура этих материалов имеет множество дефектов, которые должны ограничивать скорость прохождения тока через них, а сами перовскиты хрупкие и нестабильные. Поляроны могут подсказать ответ на этот и ряд других вопросов.
По сути, поляроны представляют собой кратковременные движущиеся искажения структуры атомной решетки материала. Ученые продемонстрировали, что они смещают примерно 10 слоев атомов в наружный слой. Искажение увеличило расстояние между окружающими атомами примерно в 50 раз — до 5 миллиардных долей метра — за десятки пикосекунд.
Мельчайшие искажения или пузырьки были больше, чем ожидали ученые, а их активное движение позволяла сама гибкая и мягкая структура атомной решетки гибридного перовскита. Материал в некотором смысле ведет себя одновременно как твердое тело и жидкость.
По прошествии лет ученые продолжают преодолевать препятствия, из-за которых эффективность солнечных панелей остается ниже, чем должна быть, и с ростом нашей зависимости от солнечных ферм улучшения КПД даже всего на несколько процентов могут иметь большое значение.
Однако исследователи, стоящие за открытием полярона, стремятся подчеркнуть, что они еще не ответили на все вопросы, связанные с этими квазичастицами, и еще многое предстоит узнать об их влиянии на перовскиты и другие материалы. Не исключено, что именно благодаря им мы сможем наконец перейти на альтернативные источники энергии и перестать отравлять планету.
Discussion about this post