Российские физики создали всепогодные солнечные батареи — они могут вырабатывать энергию даже в сумерки

Группа учёных из НИТУ «МИСиС» в журнале Applied Physics Letters опубликовала статью, в которой рассказала о простом способе производства всепогодных солнечных батарей. Исследователи показали, как на обычном промышленном оборудовании можно выпускать солнечные элементы, вырабатывающие электричество как в яркий солнечный день, так и в сумерки и в условиях облачности.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Ключом к достижению стал уже зарекомендовавший себя в области фотодатчиков «русский» элемент перовскит. В частности, соединение CsPb₂Br₅. Солнечные панели на основе перовскита по эффективности уже приблизились к лучшим коммерческим образцам кремниевых панелей. При этом массовое производство солнечных батарей на основе перовскита обещает оказаться менее дорогое, чем производство кремниевых панелей. Перовскитный материал можно наносить тонкой плёнкой на почти любую основу, чего не скажешь о кремнии. Это даёт возможность кратно сократить производственный цикл солнечных батарей.

«Мы продемонстрировали формирование перовскитных слоёв методом химического осаждения из газовой фазы (CVD — chemical vapor deposition) в одностадийном процессе. Использование стандартного метода в сочетании с механохимическим синтезом обеспечит масштабирование до промышленного уровня. Кроме того, мы продемонстрировали и объяснили высокую стабильность и люминесцентные свойства неорганических перовскитов и особенно выделяем CsPb₂Br₅ за лучшие оптические свойства на всех технологических этапах», — рассказал сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС» Артур Иштеев.

Способность перовскитов генерировать электричество при рассеянном свете и низкой освещенности открывает путь к генерации не только в широком диапазоне времени суток, но также в помещениях, где почти всегда есть внутреннее освещение. Таким образом можно запитать стационарные приборы и носимые устройства вплоть до смартфонов.

«В университете организовали полный цикл сборки перовскитных солнечных элементов. В лабораторных условиях это занимает пять часов — от стекла до готового устройства. Технология готова к полноценному производству и конкуренции с кремниевыми аналогами. Разработчики привлекают инвестиции и ищут индустриальных партнеров», — говорится в пресс-релизе на сайте НИТУ «МИСиС».