В НИТУ МИСИС представили первую в России полноформатную батарею на основе гибридных перовскитов, выполненную только из отечественных материалов и готовую к внедрению в производство. Солнечная панель нового поколения дешевле аналогов по себестоимости, а цикл изготовления составляет 8–10 часов. Ее можно будет установить как в частный дом, так и на промышленные объекты предприятий, для которых приоритетно исполнение «зеленой» повестки.
«Мы представляем сегодня первую перовскитную панель, выполненную в полном формате с применением промышленных технологических процессов. Это новая технология применения специального материала — гибридного полупроводника перовскита. Он разительно отличается от кремния, который мы привыкли видеть в чипах и солнечных батареях, с которыми у нас обычно и ассоциируется генерация электрического тока из солнечной энергии», — рассказал заместитель заведующего лабораторией перспективной солнечной энергетики Данила Сергеевич Саранин.
По словам ученого, чтобы альтернативная солнечная энергетика стала более массовой, технологию солнечных батарей нужно существенно удешевлять, уходить от затратного производства сверхчистого кремния, резки пластин, вакуумных процессов. Последние 30 лет ученые разрабатывали технологию полупроводников, которые можно было бы печатать на пластике. Сегодня уже можно увидеть складываемые дисплеи и рулонные экраны.
«Интересная концепция. Но, чтобы и вправду приносить пользу людям, нам необходимо показывать характеристики не хуже, чем у кремния, и быть гораздо дешевле его. 10 лет назад появилось новое направление гибридных полупроводников перовскитов. Это металлоорганика, в составе которой есть йод, и из-за этого данные материалы отлично поглощают свет, гораздо лучше, чем кристаллический кремний. Появилось бесчисленное количество научных статей об этом, перовскит бил все возможные рекорды», — дополнил Д.С. Саранин.
Но, как рассказал ученый, научные статьи обычно базируются на миниатюрных лабораторных образцах, которые представляют собой объект исследования и имеют ценность исключительно научную. Индустрии и конечному потребителю важны не сами показатели, а то, могут ли они производить и использовать перовскитную солнечную батарею или нет, будет это выгодно или нет.
«Лаборатория солнечной энергетики МИСИС, запущенная в 2019 г., является технологической. Мы ставим перед собой цели и задачи не только фундаментальных научных исследований, но и прикладных, с повышением зрелости технологии. Это и отличает сугубо научную разработку от изделия, которое готово выйти на рельсы индустрии. Первые несколько лет мы набирали портфолио своих ноу-хау и научных разработок. Далее мы приступили к масштабированию», — объяснил Д.С. Саранин.
Ученые и разработчики лаборатории создали совмещенную технологию печати солнечных батарей и их лазерной обработки. Что отличает перовскит от кремния? Этот материал является сверхтонкой пленкой, которую можно печатать в том числе в атмосфере воздуха, без требований по чистоте такой строгости, как у кремния. То есть, в сравнении с кремнием, производство становится проще и менее затратным.
«Сегодня мы представляем солнечную панель, которая заламинирована по производственному процессу. Это отправная точка нашего взаимодействия с индустрией. Наша задача на сегодняшний день не только в подтверждении научных гипотез, но и в том, чтобы поставить принципиально новую технологию на индустриальные рельсы. Мы рады заявить, что уровень технологической готовности нашего изделия повышен до пятого, то есть последнего уровня перед выходом в автоматизированное серийное производство», — заключил Д.С. Саранин.
Источник фото: пресс-служба МИСИС
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ