Прозрачные солнечные панели для окон вырабатывают ток даже ночью

Международная команда разработала полупрозрачные солнечные элементы для окон, работающие от внутреннего освещения и солнечного света. Эта технология превращает здания в генераторы электроэнергии, работающие круглосуточно, в том числе в ночное время и в пасмурную погоду.

Панель размером 30x30 см преобразует в электричество 22% энергии внутреннего освещения при яркости 1000 люкс. Эффективность преобразования солнечного света составляет 14%. Окна пропускают 30% света, что в три раза меньше, чем у обычного стекла с показателем 80-90%. Частичное затемнение попутно снижает затраты на кондиционирование в жарких регионах.

Устройство изготовлено на основе перовскита — материала, поглощающего свет в широком диапазоне длин волн. Толщина активного слоя — 185 нанометров, что в 3-4 раза тоньше стандартных элементов. Компактность достигнута с помощью компьютерного моделирования оптимального расположения слоев. Для стабилизации структуры ученые добавили молекулу 3-трифторметил-1H-1,2,4-триазола, которая устраняет дефекты кристаллической решетки.

Прозрачность обеспечивает новая конструкция электрода. Тонкий слой золота расположен между двумя пластинами из оксида молибдена. Такая компоновка пропускает свет за счет снижения отражения. В традиционных перовскитных элементах золотой электрод полностью блокирует излучение.

Испытания показали, что устройство сохраняет 80% начальной производительности после 300 часов непрерывной работы. Разработчики из Университетского колледжа Лондона планируют создать гибкие версии для изогнутых поверхностей. Цель — применение на автомобильных стеклах, люках и носимых устройствах вроде рюкзаков или одежды.

Сейчас команда работает над увеличением площади панелей и созданием гибких пленок для массового производства. Долгосрочная задача — упростить интеграцию до уровня обычной тонировочной пленки для окон. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Energy Materials. Сроки коммерческого запуска и стоимость готовых решений пока не разглашаются.

Источник: Tech Xplore