Солнечные элементы нового типа могут работать годами от обычной лампы
Научная группа во главе с исследователями Университетского колледжа Лондона представила инновационные фотоэлементы на перовскитной основе, демонстрирующие беспрецедентную эффективность при работе в условиях искусственного освещения. Разработанные элементы преобразуют в электричество 37,6% падающего света при освещённости 1000 люкс (стандартное офисное освещение), что в шестикратном размере превосходит показатели существующих коммерческих решений.
Ключом к достижению стал оригинальный трёхкомпонентный химический метод модификации перовскитной структуры. Исследователи применили инновационную комбинацию добавок: хлорид рубидия для формирования однородных кристаллических структур и снижения количества электронных ловушек, а также специфические органические соединения — йодид N, N-диметилоктиламмония и хлорид фенилэтиламмония, которые предотвращают нежелательную фазовую сегрегацию материала.
Испытания на долговечность продемонстрировали исключительную стабильность новых фотоэлементов: после 100-дневного тестирования они сохранили 92% первоначальной производительности. При экстремальном тестировании (300-часовое непрерывное облучение при повышенной температуре 55°C) модифицированные элементы удержали 76% исходной эффективности, тогда как контрольные образцы без применения новой технологии показали всего 47%.
Практическое значение разработки трудно переоценить — она потенциально устраняет необходимость в регулярной замене батарей в миллиардах устройств, постоянно находящихся в освещённых пространствах: от датчиков умного дома и систем безопасности до пультов управления и беспроводных клавиатур. По расчётам авторов исследования, срок непрерывной работы таких устройств от новых фотоэлементов может превышать пятилетний рубеж.
Руководитель направления исследований доктор Моджтаба Абди Джалеби подчеркнул дополнительное преимущество технологии — производственный процесс напоминает печать и использует доступные материалы, что обеспечивает экономическую перспективность массового внедрения.
В настоящее время команда ведёт активные переговоры с индустриальными партнёрами для перехода от лабораторных прототипов к промышленному производству.