Ученые создали всепогодные солнечные батареи

Разработка принадлежит российским специалистам.

В основе – минерал перовскит, который последние несколько лет все чаще называют будущим солнечной энергетики. Использовать этот материал для производства солнечных батарей предложили специалисты Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС».

Он способен заменить кристаллы кремния, которые сегодня составляют основу батарей. Кристаллы достаточно дороги в производстве и значительно влияют на конечную стоимость этой продукции.

По заверению ученых, переход на перовскит решит основные проблемы. Его использование упростит технологию выпуска солнечных батарей и снизит их стоимость. Еще одно преимущество – батареи будут работать при любой погоде.

«В отличие от кремния перовскиты обеспечивают генерацию при рассеянном свете и низкой освещенности. Перовскитная солнечная батарея работает при любых погодных условиях и даже в помещениях. Это расширяет круг применения, например, для автономного питания стационарных приборов и носимых устройств (часов и смартфонов)», – рассказал Артур Иштеев, сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС».

В работе используется метод CVD (chemical vapor deposition) – стандарт индустрии производства светодиодов и солнечных элементов. По словам ученых, данная технология готова к полноценному производству, в том числе, к внедрению в уже существующие производственные линии, причем без замены парка оборудования.

Разработку солнечных элементов и фотодетекторов на основе перовскитов специалисты университета ведут с 2015 года. Полный цикл сборки перовскитных солнечных элементов уже организован в лаборатории университета. На это уходит в среднем пять часов.

Один из примеров использования солнечных батарей в Москве – дом культуры «ГЭС-2» в районе Болотной набережной, который открылся в конце 2021 года. На крыше здания установлены солнечные батареи. Они обеспечивают до 10% энергии, которая необходима для эксплуатации «ГЭС-2».

В прошлом году солнечные батареи появились на крыше шестиэтажного офисного здания на Озерковской набережной. Всего – более 120 панелей, которая из которых вырабатывает по 410 Вт.

На территории одного из знаковых объектов Москвы – в парке «Зарядье» – также есть солнечные панели. Ими оснастили "стеклянную кору", которая покрывает холм концертного зала парка. Всего установлено 150 батарей. Энергия, производимая при помощи солнечных батарей, будет использоваться для энергопотребления самого сооружения.

Несколько лет назад в загородном комплексе «Лисья нора» была установлена солнечная электростанция, которая считается самой крупной в Москве и области. В год экономия электроэнергии за ее счет превысит 1 миллион рублей. Сетевая СЭС мощностью 102 кВт позволяет уменьшить количество выбросов в атмосферу углекислого газа примерно на 100 тонн ежегодно, что равно посадке 5 тысяч деревьев. Проект был отмечен премией Правительства Москвы в области охраны окружающей среды, которую ежегодно проводит Департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы.

Кроме того, в городе уже давно тестируются иновационные объекты дорожно-транспортной инфраструктуры: современные импульсные дорожные знаки, знаки с внутренней подсветкой, светофоры, которые заряжаются от солнечных батарей.

Установить "умные" скамейки, которые оборудованы точками доступа к Wi-Fi, USB-портами, LED-светильниками и работают от солнечных батарей, планировалось на территории ВДНХ.