Перовскитные элементы возвращают 42% света в помещении обратно в розетку

Китайские ученые создали фотоэлектрические системы для помещений на основе перовскитных элементов с рекордным КПД 42%.

Срок службы новых элементов при искусственном освещении составляет 6 тыс. часов. По словам разработчиков, длительный срок службы и эффективность позволяют бесперебойно питать электричеством компактные электронные устройства и датчики. 

Внутренние фотоэлектрические элементы на основе перовскита привлекают широкое внимание благодаря регулируемой ширине запрещенной зоны и высокому напряжению холостого хода. Китайские исследователи установили, что для повышения стабильности можно использовать гибридно-связанные самоорганизованные монослои. 

По словам ученых, такой подход играет ключевую роль в повышении стабильности внутренних фотоэлектрических элементов. Сочетание материалов, из которых состоят эти самоорганизованные монослои, с разной длиной углеродной цепи эффективно увеличило площадь покрытия на подложках из оксида индия и олова и усилило энергию связи между монослоями и подложкой. 

Оптимизированные устройства достигали рекордной эффективности преобразования фотоэлектрической энергии в помещении в 42% при уровне освещенности в 1 тыс. люкс. По результатам ускоренных испытаний на устойчивость к износу, которые имитировали циклы день/ночь, с переменной интенсивностью освещения от 2 тыс. до 0 люкс, прогнозируемый срок службы T90 — окончательного целевого устройства приблизился к 6 тыс. ч.

Разработчики отмечают, что в конечном итоге модуль из внутренних перовскитных фотоэлементов для помещений продемонстрировал непрерывную и надежную работу за счет задействования интегральных схем. Исследователи заявили, что успешное сочетание этих систем с устройствами с автономным питанием показывает, что они могут работать в реальных условиях.

Исследователи разработали первый прототип устройств с автономным питанием. Команда успешно продемонстрировала работу желтого светодиода, питаемого модулем при освещении настольной лампы, используя простую схему прямого подключения.

Результаты исследования опубликованы в журнале National Science Review

Источник: Interesting Engineering