Міжнародна команда вчених розробила інноваційний матеріал для сонячних елементів на основі перовскіту, який демонструє виняткову ефективність у перетворенні штучного освітлення на електричну енергію. Ця розробка, що включає вчених з Великої Британії, Китаю та Швейцарії, відкриває нові можливості для живлення малопотужних пристроїв, таких як датчики та елементи систем Інтернету речей (IoT), у приміщеннях, зменшуючи залежність від традиційних батарей.
Перовскіти, відомі своєю високою ефективністю, традиційно стикалися з проблемою нестабільності через дефекти кристалічної решітки. Для подолання цих недоліків дослідники застосували комбінацію з трьох хімічних добавок, включаючи хлорид рубідію. Цей підхід сприяє рівномірному росту кристалів з мінімальними деформаціями, що значно покращує стабільність та продуктивність елементів. Зокрема, хлорид рубідію допомагає у формуванні щільнішої плівки з меншою кількістю дефектів, що пригнічує рекомбінацію носіїв заряду.
Нові сонячні елементи продемонстрували рекордну ефективність перетворення світла в лабораторних умовах, досягнувши 37,6% перетворення штучного освітлення на електрику. Важливою перевагою є їхня стабільність: після 100 днів роботи було збережено 92% виробничої потужності. Навіть за 300 годин тестування за високої температури (55°C) та інтенсивного освітлення, елементи зберегли 76% своєї потужності, тоді як ефективність звичайних перовскітних елементів знизилася до 47% за аналогічних умов. Очікується, що ці панелі прослужать понад п'ять років.
Ця інновація є особливо актуальною в контексті зростаючого попиту на енергоефективні рішення для приміщень. На відміну від кремнієвих сонячних панелей, оптимізованих для яскравого сонячного світла, перовскітні елементи можуть бути налаштовані для поглинання специфічних довжин хвиль штучного освітлення, що робить їх ідеальними для використання в офісах, будинках та інших приміщеннях. Дослідники вже ведуть переговори з партнерами щодо масштабування виробництва та виведення продукції на ринок, що свідчить про високу впевненість у комерційній життєздатності цієї технології. Розробка таких елементів є кроком до створення екологічно чистих, безбатарейних електронних пристроїв, що зменшить кількість електронних відходів.