Ученые из Сингапура создали новый тип сверхтонких прозрачных солнечных элементов на основе перовскита. Их толщина примерно в 10 000 раз тоньше человеческого волоса и в 50 раз тоньше стандартных перовскитных элементов. Несмотря на это, устройства демонстрируют одни из самых высоких показателей эффективности преобразования энергии среди аналогичных сверхтонких решений.
Разработка может быть использована для интеграции в окна зданий, автомобильные люки или умные очки без существенного изменения их внешнего вида. Элементы полупрозрачны, не меняют цвет и способны генерировать электричество даже при непрямом или рассеянном свете, что особенно актуально для городских условий.
Исследовательская группа применила промышленно совместимый метод термического испарения в вакууме, позволяющий избежать токсичных растворителей и создавать однородные пленки на больших площадях. В ходе экспериментов были получены поглощающие слои перовскита толщиной от 10 до 60 нанометров.
Непрозрачные ячейки достигли эффективности 7–12% в зависимости от толщины. Полупрозрачная ячейка с 60-нанометровым слоем пропускает около 41% видимого света при эффективности 7,6%, что является одним из лучших показателей для материалов такого класса.
По оценкам авторов, размещение таких элементов на стеклянном фасаде крупного офисного здания в деловом центре Сингапура могло бы давать несколько сотен мегаватт-часов в год. Этого достаточно для электроснабжения примерно 100 четырехкомнатных квартир.
Предложенный метод позволяет точно контролировать толщину и однородность пленки. Однако он подчеркнул, что следующие важные испытания должны касаться долгосрочной стабильности, долговечности и производительности устройств на больших площадях.
Читайте также: «Метаматериал, который спрячет самолеты и корабли от радаров, создали в МФТИ».