Науковці розробили дешеве джерело енергії, що замінить мільярди батарей

Міжнародна команда науковців під керівництвом дослідників з Університетського коледжу Лондона (UCL) розробила нові сонячні елементи на основі перовськіту, здатні ефективно збирати енергію від штучного освітлення у приміщеннях. Це відкриває можливості для живлення пристроїв на кшталт клавіатур, пультів, датчиків і сигналізацій без батарейок.

На відміну від традиційних кремнієвих панелей, перовськіт можна налаштовувати під поглинання конкретних довжин хвиль, характерних для ламп. Однак головною проблемою цього матеріалу були мікроскопічні дефекти у його кристалічній структурі, так звані «пастки», які блокували електрони та зменшували ефективність і довговічність елементів.

У статті в журналі Advanced Func­tion­al Mate­ri­als науковці описали, як комбінація хімічних добавок дозволила знизити кількість таких пасток і стабілізувати структуру. Зокрема, додавання хлориду рубідію сприяло однорідному росту кристалів, а інші речовини стабілізували іони йодиду та броміду, запобігаючи їх розшаруванню. У результаті вдалося створити більш міцні та ефективні елементи.

Нові сонячні батареї перетворюють 37,6% світла в електрику при освітленні 1000 люкс (яскравість добре освітленого офісу), що є світовим рекордом для елементів, оптимізованих під приміщення. Це приблизно у шість разів вище, ніж показники найкращих комерційних аналогів. Крім того, після 100 днів роботи нові панелі зберегли 92% продуктивності, тоді як контрольні пристрої — лише 76%. У випробуваннях за підвищеної температури й інтенсивного світла результат також виявився значно кращим.

За словами старшого автора дослідження Моджтаби Абді Джалебі, мільярди пристроїв у світі залежать від батарей, заміна яких є дорогим і неекологічним процесом. Розроблені елементи здатні змінити ситуацію, адже вони не лише ефективніші й довговічніші, а й дешевші у виробництві: матеріали поширені на Землі, а процес виготовлення простий та масштабований.