Китайські вчені створили фотоелектричні системи для приміщень на основі перовскітних елементів із рекордним ККД 42%.

Термін служби нових елементів за умови штучного освітлення складає 6 тис. годин. За словами розробників, тривалий термін служби та ефективність дають змогу безперебійно живити електрикою компактні електронні пристрої та датчики. 

Внутрішні фотоелектричні елементи  на основі перовскіту привертають широку увагу завдяки регульованій ширині забороненої зони і високій напрузі холостого ходу. Китайські дослідники встановили, що для підвищення стабільності можна використовувати гібридно-пов’язані самоорганізовані моношари. 

За словами науковців, такий підхід відіграє ключову роль у підвищенні стабільності внутрішніх фотоелектричних елементів. Поєднання матеріалів, з яких складаються ці самоорганізовані моношари, з різною довжиною вуглецевого ланцюга ефективно збільшило площу покриття на підкладках з оксиду індія та олова та посилило енергію зв’язку між моношарами та підкладкою. 

Оптимізовані пристрої досягали рекордної ефективності перетворення фотоелектричної енергії у приміщенні у 42% за рівня освітленності у 1 тис. люкс. За результатами прискорених випробувань на стійкість до зносу, які імітували цикли день/ніч, зі змінною інтенсивністю освітлення від 2 тис. до 0 люкс, прогнозований термін служби T90 — остаточного цільового пристрою наблизився до 6 тис. год.

Розробники зазначають, що у кінцевому підсумку модуль з внутрішніх перовскітних фотоелементів для приміщень продемонстрував безперервну та надійну роботу за рахунок задіяння інтегральних схем. Дослідники заявили, що успішне поєднання цих систем із пристроями з автономним живленням показує, що вони можуть працювати у реальних умовах.

Дослідники розробили перший прототип пристроїв із автономним живленням. Команда успішно продемонструвала роботу жовтого світлодіода, що живиться модулем при освітленні настільної лампи, використовуючи просту схему прямого підключення.

Результати дослідження опубліковані у журналі National Science Review

Джерело: Interesting Engineering