Studium vlastností perovskitů

Perovskity

Perovskity jsou rozsáhlá třída materiálů s krystalovou strukturou podobnou minerálu zvanému perovskit (CaTiO₃). Jejich obecný chemický vzorec je ABX₃, kde A a B jsou kationty a X je aniont. Perovskity proto nabízí velké množství možných kombinací chemických složení a jsou vnímány jako materiál pro novou generaci slunečních článků.

Materiál pro novou generaci slunečních článků

Máte zájem o tuto aplikaci? Potřebujete radu?

Kontaktujte nás

Účinnost přeměny sluneční energie v elektrickou se u klasických solárních článků na bázi krystalického křemíku běžně pohybuje okolo 20% (maximální hodnota okolo 26%). Hlavní důvody nižší účinnosti fotovoltaické přeměny jsou ztráta fotonů s energií menší, než je šířka zakázaného pásu křemíku (1,1 eV) a termalizace fotogenerovaných nosičů náboje. Kvůli transmisním a tepelným ztrátám je tak využívána pouze část spektra slunečního svitu. Jedním z nejslibnějších kandidátů pro fotovoltaiku nové generace jsou perovskity, které díky svým unikátním vlastnostem dokáží konkurovat stávající křemíkové technologii. Ačkoliv v současnosti účinnost perovskitových slunečních článků již přesahuje hranici 20%, je nutné pokračovat v intenzivním výzkumu těchto materiálů. Pozornost je potřeba věnovat jejich stabilitě, pasivaci defektů, volbě komponent A, B a X a optimalizaci výroby.

Studium strukturálních vlastností, mapování absorpce a luminiscence

Je důležité vědět, jak účinně mohou krystaly perovskitu absorbovat různé vlnové délky slunečního spektra. Širokospektrální superkontinuální lasery v kombinaci s vhodným filtračním modulem mají dostatečně široký spektrální výstup, který je potřebný pro výzkum materiálů napříč celým solárním spektrem. Například lasery SuperK FIANIUM a SuperK EXTREME společnosti NKT Photonics poskytují pikosekundové pulzy a vysoce kvalitní svazek, díky čemuž umožňují zkoumání optických vlastností s rozlišením na hranici difrakčního limitu. Jsou vhodným kandidátem nejen pro měření absorpčního koeficientu a indexu lomu, ale také pro studium relaxačních a rekombinačních procesů pomocí technik časově rozlišené spektroskopie, jelikož dokáží poskytnout pikosekundový pulzní zdroj na jakékoli vlnové délce ve viditelném a NIR spektru.

Superkontinuální lasery lze velmi snadno připojit k TCSPC fotoluminiscenčnímu spektrometru FLS1000 firmy Edinburgh Instruments a získat tak kompletní luminiscenční laboratoř v rámci jednoho přístroje. Úplné fluorescenční mapy poskytují důležité informace týkající se kvality zkoumaných materiálů (přítomnost defektů, úroveň depozice) a pomáhají identifikovat probíhající mikroskopické procesy (kvantové přechody, rekombinace nosičů náboje).