Китайські дослідники представили інноваційні перовскітні фотоелектричні елементи, здатні повертати до 42% світлової енергії, отриманої у приміщенні, назад в електромережу. Такий показник є рекордним для пристроїв, що працюють у штучному освітленні.
Про це розповідає ProIT
Переваги нових матеріалів та конструкції
Життєвий цикл нових елементів за умов штучного освітлення сягає 6 тисяч годин. За словами розробників, тривала робота та висока ефективність дозволяють стабільно забезпечувати живленням компактні електронні пристрої та сенсори. Внутрішні фотоелектричні елементи на базі перовскіту приваблюють увагу завдяки можливості регулювання ширини забороненої зони і високій напрузі холостого ходу. Науковці зазначили, що для підвищення стабільності пристроїв використовуються гібридно-пов’язані самоорганізовані моношари.
Поєднання матеріалів із різною довжиною вуглецевого ланцюга для формування цих моношарів значно розширило площу покриття на підкладках з оксиду індія та олова, а також підсилило енергію зв’язку між цими шарами і підкладкою.
Принципова схема та приклади автономного живлення / National Science Review
Результати випробувань та перспективи впровадження
Оптимізовані зразки досягли максимальної ефективності перетворення фотоелектричної енергії у 42% за освітленості 1000 люкс. Прискорені тести стійкості до зносу, що імітували зміну дня і ночі зі зміною інтенсивності освітлення від 2000 до 0 люкс, показали, що прогнозований термін служби T90 — тобто час, протягом якого пристрій зберігає 90% початкової продуктивності, — становить близько 6 тисяч годин.
Як зазначають розробники, модуль перовскітних елементів для приміщень продемонстрував безперервну та надійну роботу завдяки використанню інтегральних схем. Вчені впевнені, що інтеграція таких систем з автономними пристроями дозволяє використовувати їх у реальних умовах. Для підтвердження ефективності команда розробила перший прототип із автономним живленням та продемонструвала роботу жовтого світлодіода, який працював від нового модуля під час освітлення настільною лампою при простому підключенні.
Результати дослідження були опубліковані у журналі National Science Review.