Сингапурские ученые из Наньянского технологического университета (Сингапур) представили технологию, способную изменить подход к городской энергетике. Они разработали полупрозрачные солнечные элементы на основе перовскитов, которые достаточно тонки для установки на окна и стеклянные фасады. Толщина поглощающего слоя составляет всего 10 нанометров, что примерно в 50 раз тоньше стандартных перовскитных элементов и в 10 000 раз тоньше человеческого волоса.
Главная инженерная задача в этой области — сохранить баланс между прозрачностью и выработкой энергии. Чем светлее элемент, тем меньше света он поглощает. Команде под руководством доцента Аннализы Бруно удалось достичь показателей, входящих в число лучших для подобных устройств. Полупрозрачная версия с 60-нанометровым слоем демонстрирует эффективность 7,6%, пропуская около 41% видимого света. При этом элементы остаются цветонейтральными, то есть не искажают внешний вид зданий и не затемняют окна сильнее обычного тонированного стекла.
В отличие от громоздких кремниевых панелей весом до 23 кг, новая разработка, результаты которой опубликованы в журнале ACS Energy Letters, открывает путь к автономному электроснабжению высотных зданий. По расчетам исследователей, стеклянный фасад небоскреба, подобного Всемирному торговому центру в Нью-Йорке, сможет генерировать несколько сотен мегаватт-часов в год. Этого достаточно для обеспечения электричеством около 40 домов.
Важным шагом стал метод производства. Ученые применили промышленную вакуумную технологию термического испарения, отказавшись от токсичных растворителей. Такой подход уже используется в производстве полупроводников и позволяет создавать сверхтонкие пленки с высокой точностью. Исследовательская группа уже подала патентную заявку и сотрудничает с индустриальными партнерами для стандартизации процесса.
Ранее Наука Mail рассказывала, что новые материалы повысили устойчивость солнечных панелей к среде.
