Идея широкого использования солнечных батарей внутри помещений может показаться противоречивой. Тем не менее, для освещения интерьеров применяются различные источники искусственного света, и часть этой энергии пропадает напрасно. В офисах, складах, жилых помещениях уровень освещенности варьируется от 100 до 500 лк. Очевидно, искусственные источники имеют намного меньшую мощность, чем Солнце, однако и с их помощью можно получать электроэнергию.
Ученые из римского университета Тор Вергата, Института Фраунгофера и Южного колумбийского университета заявили о создании гибких перовскитных солнечных батарей с высокой эффективностью работы при искусственном свете. Технология их производства состоит в размещении фотоэлементов из перовскита на тонкую и гибкую стеклянную подложку, покрытую оксидом индия-олова (ITO). В итоге получаются долговечные устройства, способные тонко реагировать на свет в помещениях.
При масштабировании технологии затраты окажутся невысокими, утверждают разработчики. Поэтому новые перовскитные фотоэлементы будут относительно дешевыми в условиях массового производства.
Ученые провели тестирование своего девайса, применив светодиодное освещение. При уровне освещенности в 200 лк новые солнечные элементы показали эффективность в 20,6%. При повышении освещенности в 2 раза, этот показатель увеличивается до 22,6%, что ставит разработку на первое место среди подобных элементов. Соответствующий отчет опубликован в Cell Reports Physical Science.
Существующие аналоги способны выдавать большую эффективность – до 26,1%, только при освещенности в 1000 лк. При этом удельная мощность остается низкой, что ожидаемо для фотоэлементов, используемых внутри помещений. Если уровень освещенности не превышает 200 лк, то этот показатель достигает 16,7 мкВт на см2. Рост освещенности до 400 лк повышает удельную мощность до 35 мкВт на см2.
Стоит отменить, что новые перовскитные фотоэлементы не смогут вырабатывать достаточно электричества для питания энергоемких приборов. Они будут предназначаться для обеспечения небольших IoT-датчиков и различных сенсоров.