Ученые Университета МИСиС разработали первую в России компактную всепогодную солнечную батарею. Устройство способно генерировать электричество на солнце, при пасмурной погоде и в тени.
За основу взяли гибридный перовскит — материал из минерала титанида кальция, который ученые называют будущим солнечной энергетики. В сравнении с традиционным кремнием тонкие пленки (менее микрометра) гибридного перовскита в 10 раз активнее поглощают видимый свет. Чтобы улучшить этот показатель, ученые добавили в перовскит небольшое количество карбида титана. Это позволило дольше «удерживать» в структуре материала атомы йода, благодаря которым перовскит активнее поглощает даже самый слабый солнечный свет, а самому перовскиту — не «выцветать», теряя свои свойства.
Опыты показали, что улучшенный перовскит выдает КПД 25% при идеальных условиях (когда солнечный свет падает прямо на него), 15% при сильной облачности и в тени.
Батарею изготовили в виде удобного переносного коврика: перовскитные элементы закрепили на лоскуте прочной ткани, который можно свернуть, взять с собой и развернуть по прибытии на место.
Разработка прошла лабораторные и натурные испытания и готова к запуску в промышленное производство. Всепогодную батарею можно будет использовать в зданиях для бесперебойного питания устройств, относящихся к интернету вещей (например, элементов умного дома), в полярных широтах или в составе космических исследовательских микроспутников.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».