Перовскитные солнечные батареи в последнее время привлекли к себе массу внимания благодаря ряду значительных прорывов, повысивших их эффективность. Увы, токсичный свинец, который содержат эти элементы, заставляет инженеров искать альтернативные решения. Одна из таких альтернатив получила неожиданную способность - она позволяет получать энергию из света лампочек.
Исследование британских и китайских ученых было сосредоточено на материалах, не содержащих свинца, известных как “перовскитоподобные материалы” (PIM). Сегодня такие материалы активно разрабатываются для использования в солнечных элементах следующего поколения. Они аналогичны по структуре типичным свинцовосодержащим перовскитам, но не содержат токсичных ингредиентов. Это делает их более безопасными, но менее выгодными, поскольку они не поглощают солнечный свет с такой же эффективностью. Впрочем, панели из PIM все-таки могут быть эффективными. Правда, не под лучами солнца, а внутри помещений.
Несолнечная батарея
Ученые проверили эффективность нескольких экспериментальных образцов PIM под искусственным светом и обнаружили удивительный эффект. Под светом электрических ламп панели вырабатывают больше электроэнергии, чем под ярким светом солнца. По словам исследователей, PIM-элементы работали с эффективностью около 1% при солнечном свете, но при искусственном освещении их эффективность повышалась до 4-5%.
Хотя такая эффективность ниже, чем у экспериментальных элементов на перовските, даже нынешних 5% достаточно для коммерческого использования PIM-элементов. Панель миллиметрового размера при искусственном свете вырабатывает достаточно энергии для питания тонкопленочных транзисторных схем. Но потенциал технологии на этом не заканчивается.
“Поглощая свет, исходящий от ламп в зданиях, материалы могут превращать этот свет в электричество с эффективностью, подходящей для использования в коммерческих технологиях. Но мы уже наметили несколько возможных улучшений, которые позволят повысить показатели выработки”, - говорит соавтор исследования доктор Роберт Хойе из Имперского колледжа Лондона.
По словам ученых, однажды PIM-элементы можно будет использовать повсеместно. Экологически чистая природа этих материалов позволяет использовать их даже в пластике и тканях. Это значит, что на основе “несолнечных батарей” можно создавать одежду и носимые на теле устройства.
Исследование опубликовано в журнале Advanced Energy Materials.
