Российские химики стабилизировали перовскиты для использования в космосе

Солнечные батареи на основе кремния и арсенида галлия давно и успешно используются на космических станциях. Но можно ли использовать в космосе перовскиты и перовскитные тандемы?

В стабильности перовскит пока что заметно уступает своим конкурентам. В то же время условия эксплуатации в космосе отличаются от земных. В чем-то они мягче — например, нет кислорода и воды. В чем-то жестче: перепады температур сильнее, интенсивность излучения выше, в том числе много ультрафиолета, а также самого высокоэнергетического гамма-излучения.

Над стабилизацией перовскитов для использования в космосе работает в том числе Павел Трошин из Института проблем химической физики РАН в Черноголовке вместе с российскими и китайскими коллегами.

Ученые облучали перовскитные пленки гамма-лучами, потоком электронов и ультрафиолетом и следили за тем, как при этом меняется структура материала. Выяснилось, что под действием гамма-лучей кристаллическая решетка перовскита быстро теряет свинец, который выделялся в виде отдельной фазы металла. Но если заменить всего 1% свинца на диспрозий, потери свинца прекращаются. Также добавка диспрозия сделала перовскиты стабильнее к облучению электронами. При этом остальные свойства перовскита — поглощение, количество дефектов — не менялись.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Chemical Engineering Journal, будут полезны разработчикам космических перовскитных солнечных элементов.