Солнечная панель из кремния работает 20-25 лет без существенной потери производительности. Поскольку перовскитные устройства намного дешевле в производстве, им не обязательно выходить на такие же показатели, чтобы стать конкурентоспособными. Но чтобы раскрыть свой потенциал, элементы должны функционировать как минимум десять лет. Ученые раскрыли секрет «ахиллесовой пяты» перовскитов: освещая перовскитовую пленку в течение определенного времени, они сымитировали процесс старения фотоэлементов и увидели, что основная динамика происходит в наноскопических скоплениях ловушек. Эти изменения связаны с фотодеструкцией пленки, что напрямую сказывается на сроке службы солнечного элемента. Изменив химический состав и способ формирования перовскитовой пленки, срок службы удалось продлить.
«Зеленый» водород (H2) производится путем электролиза, в процессе которого вода расщепляется на водород и кислород. Но транспортировка и хранение взрывоопасного газа затруднены, поэтому исследователи ищут химические и биологические решения этой проблемы. Микробиологи из Университета Гёте во Франкфурте обнаружили в ацетогенных бактериях, обитающих на морском дне и питающихся СО2, фермент, который «живет» в отсутствие воздуха и связывает водород непосредственно с CO2, производя муравьиную кислоту. Правда, муравьиная кислота обычно является промежуточным продуктом их метаболизма и далее переваривается в уксусную кислоту и этанол. Но ученые модифицировали бактерии таким образом, чтобы можно было не только остановить этот процесс на стадии производства муравьиной кислоты, но и обратить его вспять. В ходе эксперимента бактерий «кормили» водородом в течение восьми часов, а затем посадили их на «водородную диету» на всю ночь (16 часов) — в итоге бактерии выпустили весь водород без образования уксусной кислоты. Система работала чрезвычайно стабильно в течение двух недель.
Термоядерные реакции в токамаках могут давать значительно больше энергии, чем считалось прежде. К такому неожиданному выводу пришли швейцарские физики: они установили, что максимально возможная плотность водородного топлива может быть примерно в два раза выше «предела Гринвальда». В 1988 году Мартин Гринвальд экспериментальным путем вывел предельный показатель плотности в зависимости от внутреннего радиуса токамака и объема электрического тока, проходящего через плазму. На протяжении более 30 лет этот предел считался законом. Теперь ученые выяснили, что плазма может выдерживать намного большую плотность топлива при повышении мощности термоядерной реакции.
Исследователи Национальной лаборатории возобновляемой энергии США добились 39,5% производительности солнечных элементов — пока это наилучший результат. Рекорд был достигнут благодаря уникальной архитектуре элемента и «квантовым колодцам». Фотоэлемент, над которым работали ученые, основан на архитектуре инвертированных метаморфических многопереходных (IMM) элементов и состоит из трех «переходов», то есть, компонентов, производящих электрический ток под действием света.
