Растения поглощают свинец из перовскитных фотоэлементов лучше, чем ожидалось

перовскитыНа сегодняшний день лучшие перовскитные фотоэлементы изготавливаются с использованием свинца. Всего за десять лет эффективность этих фотоэлементов в лабораторных условиях выросла с 4% (2009 год) до более 25% (2019 год). Но свинец очень токсичен и не должен попадать в пищевую цепочку. На один квадратный метр солнечной батареи на основе перовскита приходится всего 0,8 грамма свинца, что очень мало по сравнению с другими техническими источниками свинца (например, в аккумуляторных батареях).

Команда ученых во главе с профессором доктором Антонио Абате из берлинского центра Гельмгольца провело исследование по изучению риска воздействия перовскитных фотоэлементов на окружающую среду. Работа осуществлялась в сотрудничестве с командой из Сельскохозяйственного университета в Фуцзяне, Китай, и с группой из Университета в Неаполе, Италия. Ученые опубликовали свои выводы в журнале Nature communications.

Эксперты из Фуцзяня подготовили образцы почвы с различным содержание свинца и использовали их для выращивания мяты и двух других листовых растений. В некоторых образцах появление свинца в почве было вызвано неорганическими источниками, в других — свинцом из соединений перовскита. После вегетации было проанализировано содержание свинца в листьях и других частях растений.

Анализ показал, что свинец из перовскитных фотоэлементов поглощается примерно в десять раз лучше, чем из неорганических источников загрязнения. Это может быть связано с тем, что органические катионы (метаммоний +) в перовските изменяют содержание рН в почве и, таким образом, способствуют усвоению свинца растениями, считает доктор Qiong Wang из команды Абате. «Эти результаты показывают, что перовскиты не следует рассматривать также, как и другие источники загрязнения почвы свинцом», — говорит Абате.

Абате исследовал также и бессвинцовые перовскитные фотоэлементы, содержащие олово. Олово не менее токсично, но очень быстро переходит в нерастворимые в воде формы. Еще одна серия испытаний мяты на почвах, загрязненных оловом, показала, что растения поглощают его значительно меньше, чем свинец. Бессвинцовые фотоэлементы на основе перовскита все еще далеки от достижения высоких уровней эффективности фотоэлементов, содержащих свинец, и у них также есть большие проблемы со стабильностью.

Совместно с партнерами Центр Гельмгольца в Берлине продолжает изучать как свинцовые соединения, так и альтернативы, не содержащие свинца. «Мы должны очень широко исследовать этот класс материалов», — говорит Абате, подчеркивая: «Конечно, важно повысить эффективность и долговременную стабильность перовскитных фотоэлементов, но мы также должны следить за совместимостью с окружающей средой».

Источник: https://www.helmholtz-berlin.de/pubbin/news_seite?nid=20962;sprache=de;seitenid=1

Контакты

ул. Малая Морская, 108, офис 414, Торговый Центр "КИТ", г.Николаев, Украина
+38 (067) 512 33 83
info@sunnik.com.ua
sunnik
sunnik