Разработаны фотоэлектрические элементы, которые могут питать устройства от внутреннего освещения

Международная группа учёных под руководством Университетского колледжа Лондона создала новые долговечные фотоэлектрические элементы, которые эффективно преобразуют энергию внутреннего освещения. Это позволит питать такие устройства, как клавиатуры, пульты дистанционного управления, сигнализации и датчики, без необходимости частой замены батареек.

Разработанные солнечные элементы достигают рекордной эффективности — 37,6% при освещении 1000 люкс, что соответствует уровню хорошо освещённого офиса. Это мировой рекорд для фотоэлементов, специально оптимизированных под внутреннее освещение, с шириной запрещённой зоны 1,75 эВ.

В основе новой технологии лежит перовскит — материал, который уже активно используется в солнечных панелях для наружного применения. В отличие от традиционных кремниевых панелей, перовскит можно адаптировать для работы в помещениях, изменяя его состав для лучшего поглощения специфических длин волн света.

Одной из главных проблем перовскита являются структурные дефекты, создающие ловушки для электронов, что снижает эффективность и ускоряет деградацию материала. Чтобы решить эту задачу, исследователи добавили хлорид рубидия, обеспечивающий более равномерный рост кристаллов и уменьшение количества дефектов. Также использовались две органические соли аммония — иодид N,N-диметилоктиламмония и хлорид фенэтиламмония, которые стабилизировали ионы и предотвратили расслоение материала.

Проведённые тесты показали высокую стабильность новых элементов: спустя более 100 дней они сохранили 92% исходной производительности, тогда как контрольные образцы без устранения дефектов снизились до 76%. При длительном воздействии интенсивного света и температуры 55 °C за 300 часов элементы потеряли лишь 24% эффективности, в то время как у контрольных образцов падение составило 53%.

Старший автор исследования, доктор Моджтаба Абди Джалеби из UCL, отметил:

«Миллиарды маломощных устройств зависят от замены батареек, что неустойчиво. С ростом Интернета вещей потребность в энергии будет только расти. Сегодняшние солнечные батареи для внутреннего освещения дорогие и малоэффективные. Наши специально разработанные перовскитные элементы могут аккумулировать гораздо больше энергии и служить дольше, открывая путь для устройств, питающихся от окружающего света в повседневной жизни.»

С уважением, ООО "Компания "База Электроники"

Вернуться на главную