Всепогодные солнечные батареи создали ученые из России

Кристаллы кремния, которые применяются в производстве солнечных батарей, сложны и дороги в производстве, а кроме того — имеют серьезные ограничения в эксплуатации. Как альтернатива кремнию по всему миру активно исследуется минерал перовскит. КПД перовскитных солнечных элементов уже достиг эффективности коммерческих кремниевых.

В НИТУ «МИСиС» занимаются разработкой солнечных элементов и фотодетекторов на основе перовскита с 2015 года. Результатом работы стала технология, обеспечивающая высокую стабильность и светимость перовскитных слоев, адаптированная к современным промышленным стандартам. Это позволит удешевить и упростить производство солнечных батарей. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Applied Physics Letters, кратко о них рассказали в университете.

«Мы продемонстрировали формирование перовскитных слоев методом химического осаждения из газовой фазы. При этом в одном из вариантов были обнаружены лучшие оптические свойства на всех технологических этапах», — рассказал сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС» Артур Иштеев.

По словам авторов, внедрять перовскитные технологии можно в уже существующие производственные линии без замены парка оборудования.

«В отличие от кремния перовскиты работают при рассеянном свете и низкой освещенности. То есть при любых погодных условиях и даже в помещениях. Это расширяет круг применения, например, для автономного питания стационарных приборов и носимых устройств (часов и смартфонов)», — пояснил ученый.

В университете организовали полный цикл сборки перовскитных солнечных элементов. В лабораторных условиях это занимает пять часов — от стекла до готового устройства. Технология готова к полноценному производству и конкуренции с кремниевыми аналогами. Разработчики привлекают инвестиции и ищут индустриальных партнеров.

«Ученые лаборатории ведут прорывные исследования мирового уровня по разработке альтернативных источников энергии. Представленная технология нанесения перовскитных элементов получила патент и готова к широкомасштабному производству», — Алевтина Черникова, ректор НИТУ «МИСиС».

Глобальная цель сотрудников лаборатории солнечной энергетики — довести перовскитные устройства до массового производства. Доступные источники энергии, уверены исследователи, позволят улучшить энергетическую инфраструктуру в России и на внешних рынках.