მზის პანელების ეფექტიანობის ამაღლების მიზნით, მეცნიერებში უფროდაუფრო იზრდება ინტერესი უნიკალური კრისტალური სტრუქტურის მქონე ბუნებრივი მინერალის — პეროვსკიტის მიმართ.

სამწუხაროდ, აღმოჩნდა, რომ მისი გამოყენება აღნიშნული მიზნით არც ისე მარტივია. ოთახის ტემპერატურაზე, ამ მინერალის ატომების ოთხი შესაძლო კონფიგურაციიდან სამი არასტაბილურია და ნივთიერება სწრაფადვე უბრუნდება მეოთხე ფაზას. ეს კი შეუძლებელს ხდის მის გამოყენებას მზის ენერგიის ელექტროენერგიად გარდაქმნისთვის.

თუმცა, კარგი ისაა, რომ ჟურნალ Nature Communications-ში გამოქვეყნებული კვლევის მიხედვით, მეცნიერთა გუნდმა სტენფორდის ენერგიის დეპარტამენტიდან ამ პრობლემის გადაჭრის გზა იპოვა.

მათი მეთოდი საოცრად მარტივია: სტაბილურობის მისაღწევად, მათ პეროვსკიტი მოათავსეს მაღალი ტემპერატურისა და წნევის ქვეშ. მიღებული ატომური სტრუქტურა ეფექტიანი აღმოჩნდა მზის გამოსხივების ელექტროენერგიად გარდაქმნისთვის და მან ოთახის ტემპერატურაზეც შეინარჩუნა სტაბილურობა.

"ეს პირველი კვლევაა, რომელიც ამ ნივთიერების სტაბილურობის გასაკონტროლებლად წნევას იყენებს, ეს კი უამრავ შესაძლებლობას უხსნის გზას", — განაცხადა იუ ლინმა, სტენფორდის ნივთიერებათა და ენერგიის მეცნიერებების ინსტიტუტის მკვლევარმა.

"ახლა, როდესაც ამ ნივთიერების მომზადების ოპტიმალურ გზას მივაგენით, გაჩნდა მისი სამრეწველო მიზნებისთვის გამოყენების პოტენციალი. გარდა ამისა, შესაძლებელი იქნება ამავე მიდგომის გამოყენება იმისთვის, რომ ვმართოთ პეროვსკიტის სხვა ფაზებიც", — დასძინა ლინმა.

პეროვსკიტის "შავ" ფაზას, რომელიც წარმატებით დაასტაბილურა მკვლევართა მენციერთა გუნდმა, წლების მანძილზე წარმოადგენდა მეცნიერების ინტერესის საგანს. მის მიმართ ინტერესი გაიზარდა მაშინ, როდესაც აღმოაჩინეს, რომ იგი ექსტრემალურად ეფექტიანი იყო მზის სინათლის ელექტროენერგიად გარდაქმნისთვის.

თუმცა, მეცნიერების წინა მცდელობები, სტაბილურად შეენარჩუნებინათ პეროვსკიტის "შავი" ფაზა, წარუმატებელი აღმოჩნდა. მაგრამ, მისი მოთავსებით ალმასების წვერებს შორის, ატმოსფერულ წნევაზე დაახლოებით 1000-6000-ჯერ მეტი წნევით ზემოქმედებით და 450oC-მდე გათბობით, მკვლევრებმა მოახერხეს ამ ნივთიერების შენარჩუნება თავის "შავ" ფაზაში მას შემდეგაც კი, როდესაც წნევა და ტემპერატურა ნორმალურ მაჩვენებლებს დაუბრუნდა.

ახლა რჩება მთავარი გამოწვევა: მეცნიერებმა უნდა შეძლონ ამ ტექნოლოგიის მასშტაბის გაზრდა ისე, რომ შესაძლებელი გახდეს მისი გამოყენება სამრეწველო მიმზნებისთვის.