Китайские исследователи из Сучжоуского университета представили новое поколение перовскитных солнечных элементов, способных преобразовывать до 42% комнатного освещения в электричество. Эта разработка открывает перспективы для создания автономных источников питания для множества электронных устройств.
Традиционные перовскитные солнечные элементы, несмотря на высокую эффективность преобразования солнечного света (около 30%), имели проблемы со стабильностью и коротким сроком службы, в среднем около 30 месяцев. Кремниевые панели, хотя и долговечны (более 30 лет), менее эффективны при слабом освещении (около 20-22%). Новая разработка китайских ученых решает эти проблемы благодаря инновационной технике «гибридно-сцепленного самособирающегося монослоя», которая укрепила связь между монослоем и подложкой из оксида индия-олова (ITO).
Это позволило повысить эффективность преобразования комнатного света до 42% и обеспечить стабильность до 6000 часов непрерывной работы. Лабораторные испытания подтвердили практическую применимость элементов, продемонстрировав их способность питать светодиод и электронный ценник.
Прорыв имеет далеко идущие последствия для развития Интернета вещей (IoT). Миллиарды подключенных устройств, от датчиков до носимой электроники, нуждаются в постоянном источнике питания. Новые перовскитные элементы могут обеспечить непрерывное питание от окружающего света, снижая зависимость от батареек и уменьшая электронные отходы. По оценкам экспертов, потенциал экономии средств от использования таких технологий может достигать десятков тысяч долларов.
Исследования в области перовскитных солнечных элементов активно ведутся по всему миру. Японские и китайские ученые разработали методы стабилизации, позволяющие элементам сохранять высокую эффективность после 2000 часов работы. Другие исследования демонстрируют эффективность до 38,7% при офисном освещении (2000 люкс) и рекордные 25,4% в лабораторных условиях. Эти достижения подчеркивают стремительное развитие технологии, которая обещает стать ключевым элементом будущей энергетики, предлагая более дешевые, эффективные и универсальные решения по сравнению с традиционным кремнием.
Перовскиты также открывают возможности для создания гибких, полупрозрачных и интегрируемых в строительные конструкции солнечных модулей, что расширяет горизонты их применения.