Искусственное освещение достаточной интенсивности всегда сопровождает жизнь и деятельность человека. Зачем же пропадать добру? На первый взгляд идея размещения солнечных элементов в помещениях может показаться странной, но в этом есть смысл.
Перовскит - сравнительно редкий для поверхности Земли минерал, титанат кальция. Эмпирическая формула: CaTiO3.
Образец перспективного гибкого фотоэлектрического преобразователя представила группа учёных из Университета Тор Вергата (государственный университет Италии), Южно-Колумбийского университета (Universidad Surcolombiana) и Института Фраунгофера. Данные об исследовании опубликованы в журнале Cell Reports Physical Science. В основе фотопреобразователя лежит популярный среди исследователей «российский» минерал перовскит.
Следует подчеркнуть, что рекордное значение КПД солнечного элемента для искусственного освещения заявлено для решений на гибкой подложке. Представленный экспериментальный элемент на перовските и тончайшей подложке из стекла с покрытием из оксида индия и олова (ITO) показал КПД на уровне 20,6 % при светодиодном освещении интенсивностью 200 люкс и 22,6 % при интенсивности 400 люкс. Предыдущие разработки аналогичного назначения показывали КПД до 10 % при низкой интенсивности освещения (источник не указывает абсолютные значения) и 26,1 % при освещении 1000 люкс.
Черно-серый кристалл перовскита меняет наши представления об энергетике, связи и качестве изображения. Но происходит это не быстро. Минерал был открыт в XIX веке, объявлен прорывным материалом в 2013 году. А главные достижения перовскита по-прежнему в будущем.
Сегодня перовскит — это в первую очередь материал для изготовления недорогих и эффективных солнечных элементов. На то, чтобы поднять их КПД с 4 до 22%, ушло примерно 7 лет. А в апреле 2017 года физики из Австралийского национального университета отчитались о повышении эффективности до 26%. Для получения этого результата ученые механически соединили перовскитовые элементы с кремниевыми. Новые устройства оказались намного дешевле тех, которые мы применяем сейчас. А это ключевой параметр при использовании солнечной энергии, ведь преобразователями придется покрывать крыши домов или большие участки пустынь. Однако, по надежности перовскитовые элементы пока заметно уступают кремниевым, признались ученые.
Перовскит применяется не только в фотоэлектрических преобразователях.
Инженеры из Университета Квинсленда в Австралии воспользовались кристаллом, чтобы улучшить свойства твердооксидного топливного элемента — устройства, которое производит электрическую энергию, окисляя топливо. Перовскит придал этой системе лучшие результаты из известных науке.
Еще минерал может стать важнейшим элементом коммуникационных схем, обеспечить терагерцовый спектр широкополосной связи. Физики из Университета Юты работают над тем, чтобы использовать его для передачи данных на частоте до 10 000 ГГц — фактически инфракрасного цвета. Оказалось перовскит позволяет модулировать терагерцовые волны при помощи простой галогенной лампы. Открытие может заметно увеличить скорость работы модемов и телефонов, привести к созданию принципиально новых вычислительных систем.
При создании HD-дисплеев нового поколения галоидные перовскиты будут использоваться как проводники, способные быстро менять цвета. Размер пикселя при этом уменьшится до 500 нанометров. А производство будет дешевле и проще, чем изготовление современных коллоидных.
Перовскит был впервые обнаружен в России в 1839 году. Своё название он получил в честь российского государственного деятеля (министра) графа Льва Перовского, имевшего увлечение по сбору минералов. Именно поэтому материал часто называют "русским перовскитом". Крупнейшие залежи находятся на Урале. Также перовскит добывают в Альпах на территории Австрии и Швейцарии.
