Новая технология может навсегда изменить привычные способы питания наших гаджетов и мелкой бытовой техники — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор новостей
Ученые из Университетского колледжа Лондона представили солнечные элементы на основе перовскита, которые способны эффективно собирать энергию даже от обычного комнатного освещения. Если разработку удастся внедрить в промышленность, миллиарды мелких приборов смогут работать без батареек, используя лишь окружающий свет.
Сегодня все больше вещей вокруг нас — от датчиков и сигнализаций до клавиатур и умных колонок — нуждаются в постоянном источнике энергии. Обычно это решается с помощью аккумуляторов или батареек, которые приходится периодически подзаряжать или менять. Однако, во-первых, производство и утилизация батарей вредят экологии, а во-вторых, количество таких устройств стремительно растет с развитием «интернета вещей». Поэтому инженеры ищут способы заменить батареи альтернативными источниками питания.
Перовскит давно рассматривается как материал будущего для солнечных панелей. В отличие от традиционного кремния, он гораздо лучше поглощает рассеянный и слабый свет, что делает его идеальным кандидатом для работы в помещениях. В новом исследовании ученые добились того, чтобы элементы на основе перовскита преобразовывали почти 38% света в электричество при освещенности, сравнимой с офисной. Для сравнения: обычные кремниевые аналоги в тех же условиях показывают в шесть раз худший результат.
До сих пор главной проблемой перовскита оставалась нестабильность. В его кристаллической решетке возникают микроскопические «ловушки», в которых застревают электроны, из-за чего материал постепенно разрушается. Чтобы справиться с этим, команда использовала комбинацию химических добавок: хлорид рубидия помог сформировать более однородную структуру кристаллов, а органические соли стабилизировали ионы и предотвратили их расслоение.
Испытания показали, что усовершенствованные элементы сохраняли 92% своей мощности даже спустя 100 дней, тогда как необработанные аналоги за тот же срок теряли четверть эффективности. Это серьезный шаг вперед не только в плане эффективности, но и долговечности, которая всегда считалась слабым местом перовскитовых технологий.
«Миллиарды устройств зависят от замены батареек — и это очень неудобно и вредно для окружающей среды. Наши солнечные элементы показывают, что энергию можно черпать прямо из окружающего освещения, делая электронику практически автономной», — отметил один из авторов разработки Моджтаба Абди Джалеби.
Ученые уже ведут переговоры с промышленными партнерами о масштабировании технологии. Одним из ее главных преимуществ остается низкая стоимость: перовскитовые элементы производятся из распространенных материалов и могут печататься почти так же, как газета.
Если эта технология получит широкое распространение, привычные батарейки постепенно уйдут в прошлое, а наши дома и офисы превратятся в сеть самопитающихся устройств, использующих свет, который всегда вокруг нас.
Ранее российские ученые сделали «живые батарейки» дешевле и эффективнее.
