Зарядка мобільних пристроїв від світла ламп і світлодіодів

Перовскітові сонячні елементи: новий етап у розвитку альтернативної енергії

Перовскітові сонячні елементи (PeSCs) змінюють уявлення про можливості отримання енергії завдяки своїй здатності працювати не тільки на сонячному світлі, але й від флуоресцентних ламп та внутрішнього освітлення. Дослідники Національного університету Ян Мінг Чіао Тун у Тайвані зробили значний прорив, розробивши своєрідні PeSCs спеціально для внутрішнього використання.

На відміну від традиційних кремнієвих сонячних панелей, які є жорсткими та важкими, нові PeSCs мають тонку, легку та гнучку конструкцію. Це відкриває величезні можливості для їх інтеграції в носиму електроніку та маленькі пристрої Інтернету речей (IoT), які використовуються в приміщеннях. Крім того, ці сонячні елементи забезпечують напівпрозорість та широкий спектр матеріальних властивостей, що робить їх унікальними на ринку.

Створення PeSCs, здатних до роботи на внутрішньому освітленні, вимагало налаштування енергійного порогу матеріалу перовскіту. При цьому вдалося досягти кращого поглинання довжин хвиль світла, які характерні для ламп та світлодіодів, що неможливо з кремнієвими сонячними панелями. Автор дослідження, Фан-Чунг Чен, зазначив переваги інноваційних сонячних елементів, констатуючи: “Проте PeSCs можуть бути тонкими, легкими, гнучкими і навіть напівпрозорими, у той час як кремнієві панелі жорсткі і важкі, що обмежує їх використання лише плоскими, міцними поверхнями.”

Однак, налаштування енергетичного порогу викликало появу дефектів у перовскітових шарах. Це стало викликом для дослідників, але команда знайшла рішення через стратегію пасивації, яка використовує хелатуючий агент для зменшення дефектів та підвищення стабільності.

Результати вражають: у яскравому світлі, подібному до сонячного (приблизно 12 000 люкс), PeSCs досягли коефіцієнта перетворення потужності (PCE) на рівні 12,7%. Це трохи нижче, ніж у найкращих кремнієвих панелях, але під штучним освітленням 2 000 люкс (умови, схожі на офісні) PeSCs демонструють вражаючі 38,7% PCE. Ці показники роблять їх ідеальними для використання у приміщеннях з нижчим рівнем освітлення.

Не менш важливо, що зменшення дефектів також покращило стійкість пристроїв до деградації в умовах навколишнього середовища. Фан-Чунг Чен висловив надію, що цей підхід може стати ключем до комерціалізації перовскітових сонячних елементів. “Оскільки погана надійність PeSCs є великою проблемою для їх впровадження, ми сподіваємося, що наш запропонований метод зможе прокласти шлях до комерціалізації перовскітових сонячних панелей.”

На цей момент PeSCs представляють собою перспективний напрям