Біонатхненний дизайн: покращення міцності та масштабованості перовскітних сонячних елементів

Новаторський підхід до вдосконалення перовскітових сонячних елементів

Намічаються нові горизонти в світі альтернативної енергетики, які відкрила дослідницька група з Гонконгського університету науки і технологій (HKUST). Вони розробили інноваційну багатоетапну біоінспіровану стратегію для поліпшення довгострокової стабільності та стійкості перовскітових сонячних елементів.

Перовскітові сонячні елементи вже давно відзначені за їхню низьку вартість і легкість у виробництві. Проте справжню революцію вони можуть здійснити лише, якщо вдасться подолати ключові проблеми на шляху їх летючої комерціалізації. Спільно з провідними установами в США та Швейцарії, команда HKUST взяла за основу принципи природного дизайну, щоб вирішити кліматичні і технічні виклики.

Перовскіти: від молекули до пристрою

Що ж на заваді широкому використанню перовскітових сонячних елементів? Це поперше проблеми з адгезією на межах, обмежена механічна міцність, а також вразливість до вологи та ультрафіолету. Вирішення цих обмежень можливо шляхом резолюції на трьох рівнях.

На молекулярному рівні дослідники пропонують використовувати біоінспіровані взаємодії для формування міцних кристалів, які не так схильні до деградації. Далі, на мікрорівні, реалізуються потрібні механізми самовідновлення та зміцнення. І, нарешті, на рівні самого пристрою застосовується архітектура від природи, як-то очі міль або панцирі жуків, для оптимальної терморегуляції та когерентності світлового потоку.

Стале майбутнє: крок до більш екологічних технологій

Основний акцент дослідження ставиться на розробці екологічно безпечних компонентів з низькою токсичністю, що відповідають принципам кругової економіки. Подальше дослідження буде зосереджено на виведенні на передову молекул на біологічній основі для оптимізації контролю кристалів.

Також команда планує впровадити механізми самовідновлення, що активуються під дією стресу, та розробити багатофункціональні оболонки, що підвищують довговічність та ефективність сонячних панелей. Ось і крокуємо разом до стійкого майбутнього, адже зрештою це не лише про технології, а й про наш зв’язок з природою та прагнення зберегти нашу планету.