Китайские исследователи представили инновационные перовскитные фотоэлектрические элементы, способные возвращать до 42% световой энергии, полученной в помещении, обратно в электросеть. Такой показатель является рекордным для устройств, работающих при искусственном освещении.
Об этом сообщает ProIT
Преимущества новых материалов и конструкции
Жизненный цикл новых элементов в условиях искусственного освещения достигает 6 тысяч часов. По словам разработчиков, длительная работа и высокая эффективность позволяют стабильно обеспечивать питанием компактные электронные устройства и сенсоры. Внутренние фотоэлектрические элементы на основе перовскита привлекают внимание благодаря возможности регулирования ширины запрещенной зоны и высокому напряжению холостого хода. Ученые отметили, что для повышения стабильности устройств используются гибридно-связанные самоорганизованные моношары.
Сочетание материалов с различной длиной углеродной цепи для формирования этих моношаров значительно расширило площадь покрытия на подложках из оксида индия и олова, а также усилило энергию связи между этими слоями и подложкой.
Принципиальная схема и примеры автономного питания / National Science Review
Результаты испытаний и перспективы внедрения
Оптимизированные образцы достигли максимальной эффективности преобразования фотоэлектрической энергии в 42% при освещенности 1000 люкс. Ускоренные тесты стойкости к износу, имитировавшие смену дня и ночи с изменением интенсивности освещения от 2000 до 0 люкс, показали, что прогнозируемый срок службы T90 — то есть время, в течение которого устройство сохраняет 90% первоначальной производительности, — составляет около 6 тысяч часов.
Как отмечают разработчики, модуль перовскитных элементов для помещений продемонстрировал непрерывную и надежную работу благодаря использованию интегральных схем. Ученые уверены, что интеграция таких систем с автономными устройствами позволяет использовать их в реальных условиях. Для подтверждения эффективности команда разработала первый прототип с автономным питанием и продемонстрировала работу желтого светодиода, который работал от нового модуля во время освещения настольной лампой при простом подключении.
Результаты исследования были опубликованы в журнале National Science Review.