Испанские учёные из Института материаловедения и технологий (ICMS) в Севилье необычную гибридную солнечную ячейку на основе перовскита, способную одновременно преобразовывать в электричество как солнечное излучение, так и энергию падающих капель дождя. Технология сочетает классический фотоэлектрический эффект для солнечного света с трибоэлектрическим эффектом для дождевых капель. По сути, это всепогодное решение.
Компьютер месяца, спецвыпуск: эпоха отката, или Как дефицит чипов памяти влияет на выбор железа для игрового ПК
Обзор Ryzen 7 9850X3D: три процента за двадцать баксов
Обзор Samsung Galaxy Z TriFold: тройной складной смартфон по цене квартиры в Воркуте
Ryzen и 16 Гбайт DDR5: как сэкономить на памяти так, чтобы не лишиться 15 % производительности
Обзор ноутбука HONOR MagicBook X16 2026: как раньше, только лучше
Основная идея лежит на поверхности и заключается в создании многофункционального устройства, которое наиболее эффективно работает в непостоянных погодных условиях, особенно в регионах с частыми осадками. В конструкции ячейки используется перовскитный слой для генерации энергии от солнца, а сверху наносится тонкий фторированный полимерный слой CFₓ, обладающий сразу несколькими важными свойствами: высокой прозрачностью (более 90 %), гидрофобностью и способностью к трибоэлектрической генерации.
Этот защитный слой, осаждаемый при комнатной температуре в вакууме с помощью плазменного напыления, предохраняет чувствительный перовскит от влаги, одновременно позволяя собирать энергию при ударе капель. Когда капля дождя ударяется о поверхность и отделяется, возникает контакт и разделение зарядов между материалами, что генерирует электрический импульс.
Экспериментальные образцы продемонстрировали фотоэлектрический КПД на уровне 17,9 %. Трибоэлектрическая часть устройства показала впечатляющие характеристики: напряжение холостого хода до 110 В на одну каплю и максимальную плотность мощности около 4 мВт/м². В гибридном режиме при освещённости, составляющей половину яркости солнца (500 Вт/м²), достигалась плотность тока короткого замыкания 11,6 мА/м², а пиковое напряжение от капель составляло до 12 В. Исследователи также создали демонстратор, в котором гибридная ячейка заряжала суперконденсатор и питала светодиодную ленту через преобразователь.
Разработка, выполненная в рамках проектов 3DScavengers и Drop Ener при поддержке Европейского исследовательского совета и фонда Next Generation, открывает перспективы для создания более универсальных солнечных панелей. Хотя основной вклад в генерацию по-прежнему даёт солнечный свет, дополнительная энергия от дождя ускоряет зарядку накопителей в пасмурную погоду. Тем не менее масштабирование технологии за пределы лабораторных прототипов остаётся сложной задачей и требует дальнейших исследований.
Источник:
Источник: 3dnews.ru
