Солнечные панели устарели: новая технология работает даже в темноте комнаты

Однажды миллиарды гаджетов смогут обходиться без привычных батареек. И всё это благодаря разработке солнечных элементов, способных накапливать энергию не только от прямых солнечных лучей, но и от обычного комнатного освещения.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Advanced Functional Materials, показало, что особые перовскитные элементы превращают рассеянный свет в электричество куда эффективнее традиционных кремниевых аналогов.

Почему именно перовскит

Перовскит стал настоящим прорывом в солнечной энергетике. Этот материал улавливает слабый свет, отражённый от стен и потолка, значительно лучше, чем кремний. Более того, эффективность новых элементов оказалась в шесть раз выше привычных солнечных панелей.

"В долгосрочной перспективе солнечные элементы на основе перовскита представляют собой более устойчивую и экономически эффективную альтернативу батареям", — заявил доцент кафедры энергетических материалов Лондонского университетского колледжа Моджтаба Абди Джалеби.

Учёный подчеркнул, что уже сегодня миллиарды устройств зависят от замены батареек, а с развитием Интернета вещей эта цифра только увеличится.

Как решают проблему "ловушек"

Несмотря на впечатляющие перспективы, у перовскита есть и слабое место — микроскопические дефекты структуры, так называемые "ловушки". Они мешают движению электронов и ускоряют разрушение материала.

Чтобы справиться с этим, команда исследователей применила комбинацию химических соединений. Хлорид рубидия способствовал равномерному росту кристаллов, а органические соли DMOAI и PEACl стабилизировали ионы, предотвращая их расслоение.

"Солнечный элемент с этими крошечными дефектами похож на разрезанный на кусочки пирог. Благодаря сочетанию различных стратегий мы собрали этот пирог заново, что позволило заряду легче проходить через него", — объяснил ведущий автор исследования Симин Хуан, докторант Института открытия материалов.

Практические результаты

Эффективность преобразования света в электричество достигла 37,6% при освещении, сопоставимом с хорошо освещённым офисом. Более того, такие элементы сохраняли 92% своей эффективности даже спустя 100 дней испытаний. Для сравнения: у обычных образцов этот показатель остановился на 76%.

Сейчас команда ведёт переговоры с представителями индустрии о масштабировании и коммерческом внедрении технологии.

"Главное преимущество перовскитных солнечных элементов — низкая стоимость. Их можно печатать так же, как газету", — отметил Джалеби