Onderzoekers van de Siberische Federale Universiteit, samen met collega's van het Royal Institute of Technology (Stockholm, Zweden), ontdekte nieuwe eigenschappen van materiaal op basis van palladium, die de prestaties van zonnecellen kunnen verhogen.

Palladiumdiselenide is een veelbelovend materiaal waarvan de eigenschappen nog niet volledig zijn onderzocht. Bijvoorbeeld, er werd gemeld dat de tweedimensionale vorm ervan effectief kan zijn bij fotokatalyse - het proces waarbij water wordt gesplitst in waterstof en zuurstof wanneer het wordt blootgesteld aan zonlicht, waarmee ecologische brandstof kan worden gemaakt. Onderzoekers hebben onlangs geleerd hoe ze enkel- en dubbellaagse versies van de PdSe . kunnen synthetiseren ₂ samenstelling, maar de sterke en zwakke punten van deze materialen bleven tot voor kort onbekend. De onderzoekers gebruikten voor het eerst zeer nauwkeurige berekeningsmethoden en slaagden erin om de elektronische en optische eigenschappen van enkel- en tweelaags materiaal op basis van palladiumdiselenide in detail te bestuderen, die, zo bleek, kan zonne-energie efficiënter absorberen dan materiaal op basis van silicium dat in zonnebatterijen wordt gebruikt.

"Het materiaal vertoont hogere conversiepercentages van zonne-energie in elektrische energie dankzij een breder spectrum van energieabsorptie in vergelijking met op silicium gebaseerde elementen die tegenwoordig als halfgeleiders worden gebruikt, en kan daardoor de efficiëntie van zonnecellen aanzienlijk verhogen... Palladiumdiselenide (PdSe ₂ ) kan worden gebruikt als een onafhankelijk materiaal voor zonnecelelementen bij de constructie van ruimtevaartuigen en kunstmatige aardsatellieten, aangezien de materiaalefficiëntie in de meeste gevallen de kosten in de ruimtevaartindustrie rechtvaardigt, " zegt een van de onderzoekers van de Siberische Federale Universiteit, Artem Kuklin.

Om zeer nauwkeurige berekeningen van materiaaleigenschappen uit te voeren, wetenschappers gebruikten de Akademik Matrosov-supercomputer, gevestigd in Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory van de Siberische tak van de RAS.

"Het aandeel van "zonne"-energie zal in Rusland gestaag toenemen vanwege de hoge milieuvriendelijkheid en relatieve goedkoopheid van deze methode. Vandaag zijn er in ons land 10 "zonne" -stations met een totale capaciteit van ongeveer 100 MW, dat is 0,04% van de totale geïnstalleerde capaciteit van het Russische elektriciteitssysteem. In Yakutia, de kosten van elektriciteit van dieselgeneratoren zijn erg duur en hier kunnen zonne-installaties de kosten van energievoorziening aanzienlijk verlagen. Ons doel is om meer geavanceerde materialen te ontwikkelen zodat het rendement van zonnecellen toeneemt, ' zegt Artem Kuklin.

De resultaten van wetenschappelijk werk zijn gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordeling B . De onderzoekers zijn van plan hun onderzoek voort te zetten naar het effect van defecten op de eigenschappen en de waarschijnlijkheid van hun vorming. Hebben geleerd om defecten te beheren, wetenschappers kunnen materiaal maken met voorspelbare eigenschappen.