Новий матеріал перетворює в електрику навіть світло всередині приміщення

Сонячні елементи з перовскита привернули до себе велику увагу в дослідницьких колах через значне і щодо швидкого стрибка в їх ефективності. Однак інженери роблять все нові спроби, щоб виключити з їх складу свинець, оскільки він вкрай токсичний. Вивчаючи альтернативи, вчені зовсім недавно відкрили нове застосування для сонячних панелей даного типу. Дослідження було проведене вченими з Китаю і Великобританії і зосереджено на безсвинцевим матеріалах на основі перовскита (PIM), які передбачається використовувати в сонячних елементах наступного покоління. За структурою вони схожі на типові перовскіту на основі галогенида свинцю, але не містять токсичних компонентів. Це робить їх більш безпечними, але за це доводиться платити, оскільки такі матеріали поглинають сонячне світло не так ефективно.

Ситуація ускладнюється тим, що багато перовскітовие матеріали втрачають стабільність під тривалим впливом великих доз ультрафіолету. Як виявилося, в першу чергу вони можуть стати в нагоді не зовні, але всередині приміщення. Команда взяла пару «зразкових» PIM і досліджувала їх роботу в умовах внутрішнього освітлення, отримавши дивно хороші результати.

За словами дослідників, при прямому сонячному світлі PIM могли працювати з ефективністю близько 1%, але при внутрішньому освітленні цей показник збільшився вже до 4-5%. Ця цифра може здатися маленькою і далекою від деяких експериментальних внутрішніх перовскітним сонячних елементів, проте вчені запевняють, що такі показники стоять на одному рівні з поточним галузевим стандартом для внутрішньої фотовольтаїки. Вони змогли продемонструвати, що PIM міліметрового розміру можуть споживати достатньо енергії для живлення схем на тонкоплівкових транзисторах, але цим потенціал подібних матеріалів не обмежений.

«Ефективно поглинаючи світло, що виходить від ламп, зазвичай використовуваних в будинках і будівлях, матеріали можуть перетворювати його в електрику з ефективністю, вже доступною в діапазоні комерційних технологій», — пояснив доктор Роберт Хой з Імперського коледжу Лондона, співавтор дослідження. «Ми також визначили кілька можливих поліпшень, які дозволять цим матеріалам в найближчому майбутньому перевершити характеристики поточних фотоелектричних технологій».

Команда не виключає, що одного разу подібні матеріали будуть застосовуватися повсюдно, використовуючи світло від домашніх ламп для, наприклад, харчування телефонів, динаміків, носяться пристроїв і датчиків. Дослідники навіть розглядають їх пряме впровадження в тканину і пластмаси, що відкриває поле для безлічі найцікавіших і незвичайних застосувань. Але перед тим, як це станеться, доведеться провести ще багато досліджень і розробок. Джерело