Исследователи из Исследователи из Технологического университета Наньян в Сингапуре разработали ультратонкие полупрозрачные солнечные элементы, которые в будущем могут превратить обычные окна в источник электроэнергии.

Изображение: NTU Singapore

Речь идёт о солнечных элементах на основе перовскита — перспективного материала, который считается одной из главных альтернатив классическому кремнию. Новые панели получились настолько тонкими, что их рабочий слой имеет толщину около 10 нанометров — это примерно в 10 тысяч раз тоньше человеческого волоса.

Главная идея разработки — сделать солнечные панели почти незаметными. Такие элементы можно будет встраивать прямо в окна небоскрёбов, стеклянные фасады, автомобильные стёкла и даже носимую электронику.

При этом технология уже показывает довольно хорошие характеристики: полупрозрачная версия пропускает около 41% видимого света и одновременно преобразует солнечную энергию с эффективностью до 7,6%.

Особенно важно то, что панели способны работать не только под прямым солнцем, но и при рассеянном освещении. Для городов с плотной застройкой это критично: высотные здания постоянно создают тень, и обычные солнечные панели в таких условиях работают хуже.

Для изготовления исследователи использовали метод вакуумного термического испарения. Он позволяет создавать очень ровные слои материала без токсичных растворителей, которые часто применяются при производстве солнечных элементов.

Учёные сделали сразу несколько вариантов панелей — от полностью непрозрачных до полупрозрачных. В зависимости от толщины слоя эффективность достигала 7–12%.

Авторы проекта считают, что в будущем такие технологии помогут зданиям частично обеспечивать себя электричеством через собственные окна и стеклянные поверхности. Впрочем, до массового внедрения ещё далеко: исследователям предстоит доказать, что такие элементы смогут долго работать без быстрой деградации.

Технология уже запатентована через NTUitive — коммерческое подразделение университета. Сейчас команда ищет партнёров для масштабирования производства.