Дослідники купили на eBay мушкетні кулі віком у кілька століть й перетворили їх на сонячні елементи

Дослідники з науково-дослідного центру у Юліху придбали на eBay старовинні мушкетні кулі віком у кілька століть й використали їх для створення перовськітних сонячних елементів.

Читайте также: Вісім вихованців, один трофей і 20 гравців Барселони в ЧС-історії: як “Барса” виграла ЧС-2026

Для виробництва перовськітних сонячних елементів виробникам необхідна велика кількість надзвичайно чистого свинцю. Однак видобуток свинцю завдає надзвичайної шкоди навколишньому середовищу й чинить негативний токсичний вплив на самих працівників. У зв’язку з цим німецькі дослідники пропонують отримання необхідного матеріалу з переробленого лому без шкоди навколишньому середовищу та учасникам цього процесу.

Хоча вчені можуть створювати перовськіт без використання свинцю, досі подібні структури не досягали ефективності, порівняної з перовськітами на основі свинцю. Як зазначає співавтор дослідження, фізик Іан Маріус Пітерс, перовськітні сонячні елементи використовують високочистий йодид свинцю, однак сам свинець токсичний, а його видобуток й переробка потребують значних ресурсів.

Стандартні промислові методи передбачають розчинення свинцю в азотній кислоті, однак на практиці це призводить до значного забруднення стічних вод. Тому дослідники вирішили піти іншим шляхом й розплавити старовинні мушкетні кулі за допомогою електричних контактів. Вони занурили кулі у рідку ванну, що містила хімічний розчинник та розчинений йод. Пропускаючи електричний струм через рідину, вони окиснили метал й видалили домішки. Таким чином був отриманий яскраво-жовтий порошок, який називається йодидом свинцю, з ефективністю 94%.

Навіть після такої обробки порошок все ще містив дрібні частинки міді, срібла та цинку. Оскільки сучасні сонячні панелі потребують елементів з бездоганною чистотою, дослідникам довелось розчинити порошок у рідині та поступово підвищувати температуру. Зі збільшенням температури чисті молекули поступово об’єднувались, утворюючи кристали високої частоти.

Читайте также: “Проєкт ‘Аве Марія’” Енді Вейра: одна з головних книг сучасної наукової фантастики

Зі зростанням цих кристалів небажані металічні домішки фізично видалялись, залишаючи лише чистий матеріал. Таким чином вдалось отримати продукт з рівнем чистоти 99,999%, що відповідає галузевому стандарту.

Цей перероблений матеріал був використаний для виготовлення функціональних перовськітних сонячних елементів з ефективністю перетворення сонячного світла на електрику у 21%. Автори дослідження підкреслюють, що важка промисловість наразі викидає до 40% всіх свинцевих відходів. Тільки від електронних відходів у навколишнє середовище щорічно потрапляють мільйони тонн цього токсичного металу.

На думку дослідників, у майбутньому ці токсичні відходи ніколи не будуть викидатись. Дане дослідження демонструє, що токсичні відходи, які накопичувались протягом багатьох років, можуть стати джерелом чистої енергії.

Результати дослідження опубліковані в журналі Cell Reports Physical Science 

Читайте также: Halo: Campaign Evolved отримала релізний трейлер та оцінки критиків

Джерело: ZME Science