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

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

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

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

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей