Исследователи из Технологического университета Наньянга разработали перовскитовые солнечные панели толщиной в десять тысячных части человеческого волоса. Эта новая конструкция способна вырабатывать электричество даже на поверхностях, не получающих прямого солнечного света, используя рассеянное и косвенное освещение.
Работа была опубликована в журнале ACS Energy Letters. Ученые отмечают, что технология направлена на решение проблемы затенения, часто встречающейся в плотной городской застройке.
Цель — уменьшить проблему затенения в городах
В городских центрах с высокими зданиями традиционные солнечные панели не всегда работают эффективно из-за взаимного затенения. Новые перовскитовые панели призваны снизить это ограничение, распространяя производство энергии не только на крыши, но и на более широкие поверхности.
Фасады зданий, офисные окна, капоты автомобилей и оконные стекла домов выделяются как основные области применения. Благодаря нейтральному цвету технология может быть интегрирована в поверхности без привлечения внимания.
В производстве не использовались токсичные растворители
В процессе разработки применялся метод термического испарения. Перовскитовый материал нагревали в вакуумной камере до испарения с помощью эффекта Джоуля, после чего он осаждался на поверхность в виде очень тонкой пленки.
Этот метод позволил получить однородные слои толщиной 10 нанометров. Отсутствие необходимости в токсичных химических растворителях делает производство более экологичным и подходящим для масштабного применения.
Разработано два типа панелей
Команда создала два типа панелей — непрозрачные и полупрозрачные, изменяя толщину слоя. Непрозрачные версии достигли эффективности от 7 до 12 процентов.
Полупрозрачные панели пропускают 41% видимого света и вырабатывают электричество с эффективностью 7,6%. Хотя эти показатели ниже, чем у кремниевых панелей, исследователи подчеркивают, что главное преимущество — это возможность использовать значительно большую площадь поверхности.
Здания могут стать центрами производства энергии
В настоящее время солнечная энергия в городах в основном производится на больших площадках за пределами города или на крышах зданий. Распространение ультратонких перовскитовых панелей может превратить сами здания в точки генерации энергии.
Такой подход позволит использовать ранее не задействованные поверхности стекол, фасадов и автомобилей, расширяя возможности возобновляемой энергетики внутри городов.