Солнечные батареи нового типа начнут служить годами благодаря российским ученым
Только за 2025 год в мире установили солнечных батарей общей мощностью 511 гигаватт – почти вдвое больше суммы всей энергосистемы России (около 271 ГВт с учётом всех ГЭС, АЭС, ТЭС и солнечных станций). На этом фоне растёт интерес к перовскитным солнечным батареям, которые называют следующим шагом после кремниевых. Это тонкие и лёгкие устройства, которые можно инсталлировать на окна, фасады и даже применять в портативной электронике. Но массовому внедрению мешает ключевая проблема: главный светопоглощающий слой – перовскитоподобный материал – остаётся крайне нестабильным и быстро деградирует под действием влаги, кислорода и высоких температур. Ученые ФИЦ ПХФ, МХ РАН и Пермского Политеха совместно с коллегами из Сколтеха разработали четыре новых полимерных материала для перовскитных солнечных батарей. Устройства на их основе после 1800 часов непрерывной работы сохраняют до 99% эффективности – тогда как стандартные материалы за то же время теряют больше половины мощности. Это поможет перовскитным батареям выйти из лабораторий на фасады зданий, крыши автомобилей, в носимую электронику и «умный дом».
Статья опубликована в сборнике материалов конференции «Функциональные материалы: создание, изучение, применение».
По прогнозам, к 2035 году мировой рынок перовскитных солнечных батарей – фотоэлементов нового поколения – вырастет в 12 раз, с 1,9 до 24 миллиардов долларов. Это тонкие и легкие устройства. Их можно гнуть, инсталлировать на окна и фасады, даже сворачивать в рулон. Производство таких панелей легко масштабировать: технология здесь похожа на «печать» чернилами, в отличие от сложных многоступенчатых процедур по выпуску кремниевых батарей.
Название происходит от уральского минерала, который открыли в 1839 году и назвали в честь графа Льва Перовского. Позже учёные создали искусственные соединения с похожим строением – перовскитоподобные материалы. Первый их прототип появился в 2009 году и имел эффективность 3,8%. За 17 лет этот показатель вырос до 26,95%, то есть в 7 раз, по эффективности перовскитные батареи уже вплотную приблизились к кремниевым аналогам.