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

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе