Լրահոս
Կարևոր


Ինչպես են նոր պերովսկիտային նախագծերը մեզ տալու գերկայուն արևային մարտկոցներ և ո՞րն է դրանց սկզբունքը

Հասարակություն

Արևային էներգիան այլևս միայն նորաձևության միտում չէ, այլ հրատապ անհրաժեշտություն։ Եվ մինչ սիլիցիումային վահանակները հավատարմորեն ծառայում են մարդկությանը, աշխարհի գիտնականները փնտրում են ավելի թեթև, էժան և, ամենակարևորը, ավելի արդյունավետ փոխարինող, գրում է ixbt.com–ը։ Պերովսկիտներն արդեն տասը տարի է, ինչ համարվում են այս դերի հիմնական թեկնածուներից մեկը։ Հնչում է էկզոտիկ, այնպես չէ՞։ Իրականում դա նյութերի մի ամբողջ դաս է՝ յուրահատուկ բյուրեղային կառուցվածքով, որը կարող է արևի լույսը վերածել էլեկտրաէներգիայի զարմանալի արդյունավետությամբ։ Թեթև, պոտենցիալ էժան արտադրելու համար, թվում է, թե ահա այն՝ հեղափոխությունը։ Սակայն, ինչպես հաճախ է պատահում գիտության մեջ, լուսավոր ապագայի ճանապարհին կա մեկ նենգ խնդիր՝ կայունությունը։

Խնդրի էությունը հասկանալու համար եկեք նայենք հենց այդ պերովսկիտների ներսը։ Պատկերացրեք մետաղական հալոգենիդների վրա հիմնված մանրադիտակային «բջիջներից» կազմված եռաչափ կառուցվածք։ Այդ բջիջները, ինչպես կառուցվածքային մասեր, միացված են միմյանց անկյուններում, և դրանցից յուրաքանչյուրի ներսում հարմարավետորեն տեղակայված են փոքր դրական լիցքավորված մոլեկուլներ՝ կատիոններ։ Այս կառուցվածքն է, որ պերովսկիտներին հաղորդում է իրենց ուշագրավ ֆոտոէլեկտրական հատկությունները։

Այնուամենայնիվ, այդ գեղեցկությունն ունի իր թերությունները: Իրենց բնույթով, եռաչափ պերովսկիտների մեծ մասը նման է սովորական աղի՝ դրանք ունեն իոնային-բյուրեղային կառուցվածք։ Ի՞նչ է պատահում աղին անձրևի կամ շոգի ժամանակ։ Այո՛, նա իրեն շատ լավ չի զգում։ Այդպես է նաև պերովսկիտների դեպքում, դրանք զգայուն են խոնավության, ջերմության և, նույնիսկ այն արևի լույսի նկատմամբ, որը ենթադրաբար կլանում են։ Դա էլ, մեղմ ասած, դժվարացնում է դրանց առևտրային կիրառումը։ Դե, ո՞վ կուզի արևային վահանակ, որը մի քանի ամսից կփչանա։

Գիտնականները, իհարկե, անգործ չէին նստել։ Միտքն ինքնին է գալիս, եթե նյութն ինքնին խոցելի է, այն պետք է ծածկվի որևէ պաշտպանիչ շերտով։ Երկչափ (2D) պերովսկիտները, որոնք ավելի հարթ և պոտենցիալ ավելի կայուն կառուցվածքներ ունեն, թվում էր, թե իդեալական թեկնածու են նման «անվնաս բաճկոնի» դերի համար։ Առաջին փորձերը ներառել են այս պաշտպանիչ 2D շերտում մեթիլամոնիում (կրճատ՝ MA) կոչվող կատիոնի օգտագործումը։ Եվ սկզբում ամեն ինչ լավ էր թվում, էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը մնացել էր բարձր։ Բայց, ցավոք, մեթիլամոնիումն ինքնին բավականին փափուկ է, այն սկսում է բառացիորեն գոլորշիանալ արևի ճառագայթների տակ։ Այս տեխնոլոգիայի վրա հիմնված արևային մարտկոցները քայքայվում են ընդամենը մի քանի հարյուր ժամ շահագործումից հետո։ Պետք է խոստովանենք, դա ամենատպավորիչ արդյունքը չէ։

Այնուհետև հետազոտողներն ուշադրությունը սևեռեցին մեկ այլ կատիոնի՝ ֆորմամիդինիումի (FA) վրա։ Նա հայտնի էր իր ավելի մեծ կայունությամբ։ Բայց այստեղ էլ մի դժվարություն առաջացավ։ Ֆորմամիդինիումն ավելի խոշոր է, քան մեթիլամոնիումը, և այն երկչափ կառուցվածքի մեջ ներառելու փորձը բյուրեղային ցանցում չափազանց դժվար է։ Պատկերացրեք, որ փորձում եք չափազանց մեծ առարկա խցկել փոքր տուփի մեջ. շուտ թե ուշ տուփը կդեֆորմացվի կամ կպատռվի։ Այդպես էլ լինում էր, ֆորմամիդինիումով կայուն 2D ցանցերը պարզապես չէին ուզում ձևավորվել։ Եվ ահա այստեղ է, որ Կոռնելի համալսարանի հետազոտողները հանդես են գալիս իսկապես նրբագեղ լուծումով։ Նրանք հանգեցին «բյուրեղային ցանցի համապատասխանեցման» գաղափարին։ Պարզ ասած, նրանք որոշեցին ընտրել երկչափ շերտի բաղադրիչներն այնպես, որ դրա ատոմային կառուցվածքը կատարելապես «համապատասխանի» հիմնական եռաչափ պերովսկիտի կառուցվածքին ինչպես երկու կատարելապես համապատասխանող պազլի կտորներ։ Կամ, ինչպես գիտնականներն են փոխաբերական իմաստով ասում հասնել «իդեալական ատոմային ձեռքսեղմման»։

Հաջողության գրավականը հատուկ օրգանական մոլեկուլների՝ լիգանդների ընտրությունն էր։ Այս լիգանդները պետք է, մի կողմից, «ընկերանային» ֆորմամիդինիումի մեծ կատիոնի հետ, մյուս կողմից ապահովեին ամբողջ երկչափ կառուցվածքի ճիշտ ձևավորումը։ Ինչպես բացատրել է ուսումնասիրության գլխավոր հեղինակ Սրիպատի Ռամակրիշնանը, ի հայտ է եկել հակադրությունների մի տեսակ խաղ. «2D պերովսկիտի լիգանդը հակված է սեղմել ցանցը, մինչդեռ «վանդակում» գտնվող FA կատիոնն աշխատում է այն ընդարձակել»։

Գիտնականներին հաջողվել է ընտրել մի լիգանդ, որը չափազանց շատ չի «ճնշում» «բջիջին», թույլ տալով այն մի փոքր ընդարձակվել և հարմարավետորեն տեղավորել ավելի մեծ ֆոսֆատային զանգվածի վրա։ Դա նանո մակարդակում հավասարակշռության իսկական արվեստ է։

Արդյունքները գերազանցել են սպասումները։ Հատուկ նախագծված 2D ֆորմամիդինիումի վրա հիմնված շերտով պատված 3D պերովսկիտի նոր համադրությունը ցուցաբերեց բացառիկ կայունություն։ Այն հաջողությամբ դիմակայեց լույսի, բարձր ջերմաստիճանի և խոնավության համակցված ազդեցությանը զգալիորեն գերազանցելով մեթիլամոնիումի վրա հիմնված նախորդ անալոգներին։

Բայց դա դեռ ամենը չէ։ Պարզվեց, որ այն ոչ միայն պաշտպանում է բազային նյութը ոչնչացումից, այլ նաև բարելավում է դրա էլեկտրական բնութագրերը: 3D և 2D շերտերի միջև լիցքի փոխանցումը դարձել է ավելի հարթ, ինչը դրական ազդեցություն ունի ընդհանուր արդյունավետության վրա։ Վերջնական ցուցանիշները տպավորիչ են, արևի լույսն էլեկտրաէներգիայի վերածելու արդյունավետությունը հասել է 25.3 %-ի, իսկ արտադրողականության կորուստը գրեթե 50 օրվա ինտենսիվ փորձարկումների ընթացքում ծանր պայմաններում կազմել է ընդամենը 5 %: Դա իսկապես առաջընթաց է երկարակյաց պերովսկիտային արևային մարտկոցների ուղղությամբ։

Իհարկե, լաբորատոր նմուշից մինչև ցանկացած տան տանիքին տեղադրվող արևային վահանակների զանգվածային արտադրությունը դեռևս երկար ճանապարհ է։ Ինչպես ճիշտ նշել է նախագծի ղեկավարներից մեկը՝ պրոֆեսոր Ցիումինգ Յուն «սիլիցիումին մոտ 50 տարի պահանջվեց զարգացման այդ մակարդակին հասնելու համար Պերովսկիտները դեռ այդ 50 տարին չեն անցել»։ Սակայն վերջին առաջընթացները, որոնք հիմնված են մոլեկուլային մակարդակում գործընթացների խորը ըմբռնման վրա, հնարավորություն են տալիս զգալիորեն արագացնել այդ առաջընթացը։

Հետաքրքիր է այն, որ աշխատանքի հեղինակներից մեկը՝ Սրիպատի Ռամակրիշնանը, Ազգային վերականգնվող էներգիայի լաբորատորիայում պրակտիկայի ժամանակ կարողացել է տեսնել, թե ինչպես են լաբորատոր մշակումները փորձարկվում իրական բացօթյա պայմաններում՝ արդյունաբերական արևային վահանակների հետ զուգահեռ։ Դա, ասել է նա, շատ ոգեշնչող է և ընդգծում է նման հետազոտությունների ոչ միայն գիտական, այլ նաև հսկայական տեխնոլոգիական նշանակությունը։

Այսպիսով, մենք արևային էներգիայի նոր դարաշրջանի շեմին ենք: Հնարավոր է դեռ վաղ է խոսել լիակատար հաղթանակի մասին, սակայն յուրաքանչյուր նման քայլ, ատոմների յուրաքանչյուր «կատարյալ ձեռքսեղմում» մեզ ավելի է մոտեցնում այն ​​ապագային, որտեղ մաքուր և հասանելի արևային էներգիան կդառնա իրականություն բոլորի համար։ Եվ ո՞վ գիտի, գուցե ընդամենը մի քանի տարի անց այս նույն բարելավված և «սանձված» պերովսկիտները կմատակարարեն մեր տներն ու քաղաքները։ Իսկ գիտնականները շարունակում են իրենց քրտնաջան աշխատանքը շերտ առ շերտ, ատոմ առ ատոմ կառուցելով այդ արեգակնային ապագան։

Հայաստանում արևային պանելներ արտադրող առաջին և միակ ընկերությունը Սոլարոնն է։ Տեղադրե՛ք  SolarOn արևային կայան և զրոյացրեք էլեկտրաէներգիայի ծախսը։

Գրե՛ք կամ զանգահարեք և ստացեք անվճար հաշվարկ Ձեզ անհրաժեշտ արևային կայանի հզորությանն ու արժեքի վերաբերյալ։

Զանգահարեք 8757, 010 440055

էլ. փոստ ֊ [email protected]

«ՀԷՑ» ՓԲԸ նախկին տնօրենի պաշտոնակատար Դավիթ Ղազինյանի և փաստաբան Արամ Օրբելյանի մամուլի ասուլիսըԵրբ մարդը կարողանում է իր աշխատանքի արդյունքով ապրել, նա մնում է իր հողում, ստեղծում ու զարգացնում է իր համայնքը. Գագիկ ԾառուկյանԻնքնության ու մշակույթի ոչնչացում. երբ պետական նարատիվը նույնանում է ադրբեջանական թեզերին. Էդմոն Մարուքյան Հայաստանյան արդարադատության իրական դեմքը Փաշինյանը Մոսկվայում սրում է հայ-ռուսական հարաբերությունները IDBank-ն արժանացել է Commerzbank-ի STP Excellence Award 2025 մրցանակինMPEI-ն առաջարկում է նոր մեթոդ արևային վահանակների կյանքի տևողությունը երկարացնելու համար Մեր զինվորների անվտանգ վերադարձը տուն երաշխավորված է, որովհետև հաջորդ վարչապետ Սամվել Կարապետյանը կբերի ուժեղ և կայուն խաղաղությունԱՄՆ-ի և նրա եվրոպացի դաշնակիցների միջև լարվածությունը շարունակում է աճել. Արտակ ԶաքարյանԱյս իշխանությունների բերած «խաղաղության» համար ստիպված ենք լինելու վճարել․ Մենուա ՍողոմոնյանԶՊՄԿ-ն այս տարի ևս միանալու է CaseKey ուսանողական մրցույթինԱյսօր լրանում է 2016 թ. ապրիլյան քառօրյա պատերազմի տասներորդ տարելիցըՄի հոգի կա` պատկերացնում է, որ ինքը Մուսոլինիի ռեինկարնացիան է. Հրայր Կամենդատյան Փաշինյանի մնալու դեպքում ՀՀ-ն օկուպացիայի կենթարկվի առանց պատերազմի Փաստն այն է, որ այսօր ներհայաստանյան ընտրազանգվածներն իրարից օտարացած են ավելի շատ, քան՝ մենք ու ադրբեջանցիք. Վահե Հովհաննիսյան«Մշտական էսկալացիայի» վտանգավոր վիճակն ու գլոբալ անվտանգության ռիսկերը. «Փաստ» Որտեղից այսքան մաղձ, այսքան թույն, այսքան չարություն. «Փաստ» Ֆասթ Բանկը 30 մլն դոլարի ֆինանսավորում է տրամադրել Firebird AI ընկերությանը Եթե դու հրաժարվում ես քո ճշմարտությունից, ապա ուրիշն իր կեղծիքը կձևակերպի որպես «ճշմարտություն». «Փաստ» «Կա ընտրության մեծ հնարավորություն. որքան շատ լինի մասնակցությունը, այնքան վարչական ռեսուրսով իշխանությունների կողմից ստացվող ձայների ընդհանուր կշիռը քիչ կլինի». «Փաստ» Մասնատված ընդդիմություն՝ ամրապնդվող իշխանություն. ընտրությունների գլխավոր ռիսկը ձայների փոշիացումն է Ամբողջ հայ ժողովրդին կալանավորել չի ստացվի. «Փաստ» Գևորգ Գևորգյանը «Համահայկական ճակատ» կուսակցության հետ որևէ կապ չունի. «Փաստ» Վաղ մեկնարկած ընտրարշավ և ձևավորվող դաշինքներ. քաղաքական դաշտը մտել է ակտիվ փուլ Ինչո՞ւ է «Ուժեղ Հայաստանի» հետ դաշինքի հուշագիրն ստորագրել «Հայաստանը ես եմ» նախաձեռնության ղեկավարը. «Փաստ» Մոսկվայի հայերը Փաշինյանին դիմավորել են «Մենք Էջմիածնի հետ ենք» ակցիայով. «Փաստ» Աֆղանստանում ավելի քան 40 մարդ է զnհվել ջրհեղեղների և սողանքների հետևանքով Կասեցվել է «էլ Գարդեն» ՍՊԸ-ին պատկանող հանրային սննդի օբյեկտի արտադրական գործունեությունըԷրդողանն Իսրայելին անվանել է Իրանի շուրջ ստեղծված ճգնաժամի գլխավոր մեղավոր Ապրիլի 11-ին ժամ 17:00-ին, Ազատության հրապարակ. Ալիկ ԱլեքսանյանՆիկոլ Փաշինյանը վախենում է Սամվել Կարապետյանից, քանի որ նա է լինելու հաջորդ վարչապետը. Արման ՊետրոսյանՆիկոլ Փաշինյան գիտե՞ս, որ բանկը ավելի լուրջ է վերաբերվում իր փողին, քան դու մեր պետությանն ու ժողովրդին․ Արթուր ՄիքայելյանԷյֆելյան աշտարակի մի կտորը կարող է ձերը լինել «կլորիկ» գնով Իսրայելը մեկ օրում hարձակվել է Լիբանանի հարավի 32 բնակավայրի վրա Արևմուտքը սկսել է միջամտել իր գործընկերների ընտրություններին. Զախարովա Օքսանա Սամոյլովան զիջումների է գնացել. նրանց կարողությունը չի բաժանվի Մի նախկին էլ դուք եք էլի. Ալիկ ԱլեքսանյանԱՄՆ-ը Իրանի հետ պшտերազմից հետո կվերանայի ՆԱՏՕ-ի արժեքն իր համար. Մարկո Ռուբիո«Հայ վիրտուոզներ» ծրագրի շրջանակում՝ միջազգային դասախոսների վարպետության դասերը Երևանում Կարծես խրամատներում լինեինք․ Ջենարո Գատուզոն մեկնաբանել է Իտալիայի հավաքականի պարտությունըՍամվել Կարապետյանը` հայկական Սփյուռքի կողքինԴավիթի ապօրինի կալանքը և իրավունքի սահմանափակումների խնդիրը Հայաստանում․ Արամ ՎարդևանյանԱՄՆ-ը երկու-երեք շաբաթվա ընթացքում կավարտի Իրանի դեմ արշավը. Թրամփ Նոր հաշվարկային կարգով էլեկտրամոբիլների գույքահարկը էականորեն նվազում է․ Կառավարության որոշումն ուժի մեջ է մտելԱդրբեջանի տարածքով դեպի Հայաստան կուղարկվի 5 վագոն հացահատիկ. ադրբեջանական ԶԼՄ-ներԴեսանտային գործողությունները և պարսից ծոցում իրանական կղզիների հնարավոր գրավման սցենարները 18-ամյա Դավիթին հիվանդանոցից կրկին տեղափոխել են «Արմավիր» ՔԿՀ. պաշտպան Ինչո՞ւ է Փաշինյանը Մոսկվա մեկնում Խաղաղությունը պետք է լինի ոչ թե հույս, այլ՝ երաշխավորված իրականություն. Արթուր ԴանիելյանՔաղաքական դաշտը դարձել է ստի և ատելության խոսք տարածելու հարթակ․ Արմեն Մանվելյան