Российские исследователи совершили прорыв в области альтернативной энергетики, представив солнечные панели нового поколения на основе перовскита. Эти устройства способны эффективно работать не только при ярком солнце, но и в условиях слабой освещённости, например, в сумерках. Это стало возможным благодаря адаптации передовой технологии под стандартное промышленное оборудование, что открывает путь к массовому производству.
Перовскит: от минерала до квантового прорыва
История этого удивительного материала началась почти два века назад с открытия на Урале минерала, названного в честь русского государственного деятеля Л. А. Перовского. Долгое время его уникальные свойства, особенно полезные для создания светодиодов и фотоэлементов, оставались загадкой для науки. Лишь недавно исследователи пришли к выводу, что перовскит представляет собой особое, ранее неизвестное состояние материи.
Ключевой парадокс, который долго мешал учёным, заключался в высокой эффективности материала, несмотря на множество дефектов в его кристаллической структуре. Прорывное открытие было сделано канадскими специалистами, которые в ходе динамического наблюдения установили, что эти самые дефекты не гасят энергию, а многократно усиливают её. Это происходит благодаря образованию квантовых точек в момент взаимодействия квазичастиц — поляритонов и экситонов — при движении электрона. Такое поведение открыло новые горизонты для применения перовскита в высокотехнологичных производствах.
А еще в России готовится к запуску новый IT-проект SFERA.
Обратите внимание: Японские ученые осваивают технологии создания детей из клеток кожи.
Это отечественная соцсеть, созданная по принципу all in one. В одном приложении можно общаться, искать работу, знакомиться, проводить исследования и многое другое. Подробнее читайте по ссылке. Открыт сбор заявок на регистрацию.Промышленное будущее перовскитных панелей
Учёные из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» ведут разработки в этом направлении с 2015 года. Их главным достижением стала адаптация технологии для использования на стандартном промышленном оборудовании. Ключевым стал метод химического осаждения из газовой фазы (CVD), который в сочетании с механохимическим синтезом обеспечивает стабильность и необходимые оптические свойства перовскитных слоёв.
«Мы продемонстрировали формирование перовскитных слоев методом химического осаждения из газовой фазы (CVD — chemical vapor deposition) в одностадийном процессе. Использование стандартного метода в сочетании с механохимическим синтезом обеспечит масштабирование до промышленного уровня», — рассказал Артур Иштеев, сотрудник НИТУ «МИСиС» .Новая технология обладает значительными экономическими и экологическими преимуществами. В отличие от традиционных кремниевых панелей, производство которых дорого, энергоёмко и сопряжено с вредными выбросами, перовскитные элементы дешевле и проще в изготовлении. При этом они демонстрируют сопоставимую, а в условиях рассеянного света — и более высокую эффективность.
«Ученые лаборатории ведут прорывные исследования мирового уровня по разработке альтернативных источников энергии. Представленная технология нанесения перовскитных элементов получила патент и готова к широкомасштабному производству», — прокомментировала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.Важнейшим преимуществом разработки является её полная совместимость с существующими производственными линиями, которые используются для выпуска светодиодов и других электронных компонентов. Это устраняет необходимость в дорогостоящей модернизации оборудования. Сейчас перед научным коллективом стоит амбициозная задача — вывести российскую технологию на мировой рынок и закрепить лидерские позиции в области новой энергетики. Удастся ли это? Время покажет.
Читайте также:
#технологии #наука и техника #производство #промышленность #россия #электроника #энергетика #инновации
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.