Миллиарды устройств сядут на световую диету. Батарейки больше не нужны?

Учёные показали, что бытовые устройства в будущем смогут обходиться вовсе без батареек: для их работы будет достаточно обычного света в помещении. Исследователи создали солнечные элементы на основе перовскита, которые эффективно собирают энергию от ламп и дневного освещения, открывая возможность питать клавиатуры, датчики , сигнализации и другие гаджеты исключительно за счёт окружающего света.

В работе сообщается , что новые элементы оказались в шесть раз продуктивнее кремниевых панелей при работе в условиях слабого освещения, что делает их оптимальным вариантом для использования в помещениях.

По словам Моджтабы Абди Джалеби, доцента Института по изучению материалов Университетского колледжа Лондона, миллиарды маломощных устройств сегодня зависят от батареек, и эта зависимость лишь усилится с ростом Интернета вещей . Перовскитовые элементы способны стать долговечной и экологичной альтернативой.

Сам материал уже известен своими преимуществами перед кремнием, но долгое время его ограничивала нестабильность. Дефекты в кристаллической решётке, так называемые «ловушки», задерживали электроны и ускоряли разрушение структуры. Чтобы устранить проблему, применили целый набор химических добавок: хлорид рубидия для более равномерного роста кристаллов, а также органические соли — N,N-диметилоктиламмоний йодид (DMOAI) и фенилэтиламмоний хлорид (PEACl), которые стабилизировали ионы и предотвращали деградацию материала.

После модификации эффективность преобразования света достигла 37,6% при освещении в 1000 люкс — примерно как в ярко освещённом офисе. При этом элементы сохраняли 92% производительности спустя 100 дней эксплуатации, тогда как контрольные образцы удержали только 76%.

Учёные подчёркивают, что такие элементы можно производить дёшево и в больших масштабах: их печатают подобно газетам, используя доступное сырьё. Сейчас команда обсуждает с индустриальными партнёрами стратегии масштабирования и коммерческого внедрения. Если проект удастся, привычные батарейки могут уйти в прошлое, а бытовая электроника станет экологичнее и долговечнее.