Перовскитные солнечные элементы считаются альтернативой традиционным кремниевым элементам в солнечных батареях. Так называемые перовскитные ячейки на основе галогенидов свинца, например, достигают КПД более 26 процентов в лабораторных условиях и проще в производстве, чем кремниевые ячейки.
Изображение: нейросеть freepikПомимо более короткого срока службы панелей на основе перовскита, содержащееся в них токсичное вещество свинец считается существенным недостатком. Немецкая исследовательская группа разработала метод переработки свинца и его использования для производства перовскита.
Для этой цели исследователи использовали свинцовые пули, которые использовались в мушкетах в 16 или 17 веках, согласно исследованию, опубликованному в журнале Cell Reports Physical Science. Материал, загрязненный остатками углерода и металлов и окисленный, был преобразован в высокочистый йодид свинца в двухэтапном процессе вторичной переработки. Последний необходим для производства перовскитных элементов на основе галогенидов свинца.
Для своего процесса исследователи сначала расплавили свинцовые сферы и изготовили из них два электрода. Их погрузили в смесь ацетонитрила и растворенного йода. Через жидкость пропускали электрический ток. Полученный порошок йодида свинца затем использовали для выращивания перовскитных кристаллов.
По словам исследователей, им удалось получить солнечные элементы с эффективностью 21 процент, используя этот переработанный материал. Это сопоставимо с коммерческими солнечными модулями на основе кремния. Кроме того, этот материал практически неотличим от солнечных элементов, произведенных с использованием коммерчески доступного высокочистого йодида свинца.
Таким образом, производство перовскитных элементов на основе галогенидов свинца в будущем может стать значительно более экологичным. Как объясняет физик и соавтор исследования Иан Мариус Питерс в своем посте на LinkedIn, «свинец токсичен и требует больших ресурсов для его добычи и переработки».
Однако в отходах содержатся миллионы тонн свинца, которые в настоящее время не используются. С помощью нового метода «эти опасные свинцовые отходы можно будет преобразовать в высокоэффективные материалы для солнечных батарей».
По данным Gizmodo, команда приобрела свинцовые пули на eBay. Исследователи намеренно выбрали многовековые мушкетные пули, чтобы продемонстрировать, что их метод работает даже с сильно загрязненным старым свинцом, содержащим химические примеси.
