Прорывные солнечные элементы используют внутреннее освещение

Эта технология обещает помочь маломощным устройствам, таким как клавиатуры, пульты дистанционного управления, сигнализация, датчики и т. д., работать без батареек.

Моделирование перовскитных солнечных элементов — Фото: perovskite-info.com

Международная группа под руководством Университетского колледжа Лондона (UCL) разработала более долговечный перовскитный солнечный элемент, способный эффективно использовать энергию внутреннего освещения. Эта технология обещает помочь маломощным устройствам, таким как клавиатуры, пульты дистанционного управления, сигнализация, датчики и т. д., работать без батареек.

В отличие от традиционных кремниевых солнечных элементов, состав перовскита можно настроить для лучшего поглощения определённых длин волн внутреннего света. Однако материал часто содержит кристаллические дефекты (так называемые «ловушки»), которые захватывают электроны, нарушая прохождение тока и способствуя деградации.

В исследовании, опубликованном в журнале Advanced Functional Materials , группа объединила три химических вещества для уменьшения этого дефекта, включая RbCl (хлорид рубидия), который способствует равномерному росту кристаллов перовскита и снижает напряжение, а также два других химических вещества, которые стабилизируют ионы йода и брома, предотвращая их разделение и ухудшение характеристик.

Ведущий автор, аспирант Университетского колледжа Лондона Сымин Хуан, объясняет: «У солнечной батареи множество дефектов, словно у торта, разрезанного на куски. Три добавленных нами «ингредиента» соединили торт, что позволило току течь легче. Совокупный эффект сильнее, чем у любого из компонентов по отдельности».

В результате ячейка достигла эффективности преобразования 37,6% внутреннего освещения при 1000 люкс (эквивалентно освещённости офиса), установив мировой рекорд для перовскитных ячеек, оптимизированных для внутреннего освещения с шириной запрещённой зоны 1,75 эВ. Ожидаемый срок службы составляет более 5 лет, что значительно превышает недели или месяцы предыдущих моделей.

Испытания показали, что после более чем 100 дней эксплуатации новый аккумулятор сохранил 92% своей первоначальной производительности, в то время как контрольный образец сохранил 76%. В суровых условиях (300 часов непрерывного яркого освещения при температуре 55°C) новый аккумулятор сохранил 76% своей производительности, в то время как контрольный образец — лишь 47%.

Доцент Моджтаба Абди Джалеби (UCL) сказал: «Миллиарды небольших энергоёмких устройств в настоящее время нуждаются в замене батарей, что является нерациональной практикой. Наши перовскитные солнечные элементы могли бы накапливать больше энергии, служить дольше и стоить дешевле, поскольку они изготавливаются из распространённых материалов, просты в производстве и их даже можно печатать, как газету».

Вернуться к теме

ВНА

Источник: https://tuoitre.vn/dot-pha-pin-mat-troi-dung-anh-sang-trong-nha-20250812135955421.htm