Солнечное электричество из окон и рюкзаков: перовскитные солнечные батареи лишили недостатков

Считается, что перовскитные солнечные батареи в будущем придут на смену кремниевым, ведь они отличаются гибкостью, легкостью и возможностью массового производства с помощью технологий рулонной печати. Теоретически это открывает путь к их интеграции в окна, носимую электронику и элементы «умного дома», если бы не одно но. Главный светопоглощающий слой таких батарей – перовскитоподобный материал – остается крайне нестабильным и быстро деградирует под действием влаги, кислорода и высоких температур, что не дает технологии выйти за пределы лабораторий.

Солнечное электричество из окон и рюкзаков: перовскитные солнечные батареи лишили недостатков

И вот теперь команда исследователей из ФИЦ ПХФ и МХ РАН, Пермского Политеха и Сколтеха представила инновационные полимерные материалы, способные радикально повысить долговечность и эффективность перовскитных солнечных батарей. В ходе испытаний батареи на основе новых материалов сохранили 99% своей эффективности после 1800 часов непрерывной работы, в то время как стандартные аналоги теряли более половины мощности.

Ключевым достижением стало создание четырех органических полупроводников на основе трифениламина, модифицированных карбазольными и тиофеновыми фрагментами, а также специальной боковой группой для стабилизации структуры. Такой подход позволил не только повысить КПД до 17,8%, но и обеспечить «подушку безопасности» для перовскитного слоя, защищая его от влаги, кислорода и температурных воздействий.

По словам ученых, грамотный подбор архитектуры устройства и материалов позволяет продлить срок службы гибких панелей, что приближает массовое внедрение технологии. Тем более что прогнозы емкости рынка впечатляют: к 2035 году объем индустрии перовскитных фотоэлементов может вырасти в 12 раз.

Разработка уже запатентована и обещает снизить эксплуатационные расходы, сократить простои и сделать солнечную энергетику по-настоящему универсальной – от городских зданий до портативных гаджетов и аксессуаров из ткани.

«Благодаря разработке ученых перовскитные батареи могут наконец выйти из лабораторий в реальный мир. Их можно будет печатать рулонами, как газеты, наклеивать на стены зданий, встраивать в окна, натягивать на крыши автомобилей. Заряжать телефон от рюкзака с солнечной вставкой или питать датчики на ферме, где нет электричества, и не менять панели каждые полгода – все это станет реальностью», – пишут разработчики.

Читайте также

Цифровая модель предотвратит трещины в деталях авиадвигателей

Цифровая модель предотвратит трещины в деталях авиадвигателей

От мегаваттного YAL-1 до Iron Beam: 7 самых мощных боевых лазеров в мире

От мегаваттного YAL-1 до Iron Beam: 7 самых мощных боевых лазеров в мире

Один из перспективных сверхпроводников для термоядерных реакторов разрушился под действием радиации

Один из перспективных сверхпроводников для термоядерных реакторов разрушился под действием радиации

В Китае открыли детский сад для роботов

В Китае открыли детский сад для роботов

Флуоресценция замерила содержание микропластика в реке Воронеж

Флуоресценция замерила содержание микропластика в реке Воронеж

Ученые ТПУ создали топливо из угольной смолы и переработанных шин от БелАЗов

Ученые ТПУ создали топливо из угольной смолы и переработанных шин от БелАЗов

Ученые Сеченовки создадут ГМ-свиней для трансплантации органов человеку

Ученые Сеченовки создадут ГМ-свиней для трансплантации органов человеку

NVIDIA покупает Hugging Face за 12,93 млрд долларов

NVIDIA покупает Hugging Face за 12,93 млрд долларов

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

ИИ обнаружил шесть поясов аномалий на границе ядра Земли

ИИ обнаружил шесть поясов аномалий на границе ядра Земли

Пожарный КАМАЗ-беспилотник управляется с планшета

Пожарный КАМАЗ-беспилотник управляется с планшета

Создана полностью прозрачная игровая консоль — у нее даже прозрачные экран и плата

Создана полностью прозрачная игровая консоль — у нее даже прозрачные экран и плата

Астрономы научились картировать невидимую Вселенную по сигналам древнего водорода

Астрономы научились картировать невидимую Вселенную по сигналам древнего водорода