Специалисты московского Университета науки и технологий МИСИС разработали фотоэлемент, который сможет вырабатывать электричество не только от солнечного света, но и от обычных светодиодных или флуоресцентных ламп. Промышленные прототипы, представленные российскими учеными, достигли рекордной производительности при разном сочетании цветов света — 36,1% и готовы к массовому выпуску.

Обычно солнечные элементы изготавливают из кремния, но это дорогой в производстве материал, из которого не изготовишь гибких солнечных панелей. Кроме того, КПД кремниевых фотоэлементов быстро приближается к пределу. Альтернативой могут стать элементы из перовскитов — такие тонкопленочные устройства дешевле, к тому же их можно наносить на гибкую подложку.

Многие лаборатории мира активно исследуют возможности тандемных фотоэлементов, сочетающих сильные стороны и кремния, и перовскита. Но команда ученых из НИТУ МИСИС добилась успеха в создании тонкопленочных перовскитовых устройств, причем обладающих важным свойством — они преобразуют в электрическую энергию не только солнечный свет, но и свет из искусственных источников.

Перовскитовый элемент с повышенным содержанием брома оказался эффективнее кремния в 2,5 раза при разной цветовой температуре. Максимальную производительность — 36,1% — прототип показал при теплом освещении.

«Перовскит с повышенным содержанием брома крайне эффективно преобразуют цвета различных цветовых температур в электроэнергию при так называемом горячем освещении (1700 Кельвин). Бром, в данном случае, помогает сдвигать край спектра поглощения в область высокоэнергетических фотонов», — пояснила Нигина Талбанова, соавтор работы.

Авторы исследования предлагают использовать тонкие перовскитовые фотоэлементы внутри помещений, в условиях плохой освещенности для питания датчиков и устройств интернета вещей и прочей мелкой электроники.