Новости

Ученые НИТУ «МИСиС» создали первый российский гибкий тонкопленочный солнечный элемент, который в разы дешевле аналогов

13 апреля 2016г.

Группа ученых НИТУ «МИСиС» под руководством профессора Анвара Захидова представила технологию создания тонкопленочного фотоэлемента на основе гибридного металл-органического соединения – перовскита, позволяющего преобразовывать энергию солнечного излучения в электрическую с КПД выше 15%, при планируемых показателях более 20%. В ближайшее время легкие, гибкие и дешевые панели солнечных батарей на основе перовскитов будут использоваться для зарядки и электропитания устройств в спектре от планшета до электросетей зданий.

 

Альтернативная энергетика формата «solarpower» развивается давно и успешно за счет солнечных кремниевых батарей. Однако существенный минус технологии – ее дороговизна из-за высокотехнологического, энергоемкого и токсичного производства кремния, который отличается малой гибкостью, хрупкостью и большой массой панелей, что сильно сужает диапазон его применения.

 

Металло–органические перовскиты, как класс соединений, – это революция в материалах для оптоэлектроники и солнечной энергетики,которая вывела ее на принципиально новый уровень. Его уникальность в новом механизме преобразования солнечной энергии в электрическую с повышенной эффективностью.

 

Научный коллектив НИТУ «МИСиС», состоящий из сотрудников Центра энергоэффективности, кафедры полупроводниковой электроники и физики полупроводников, совместно с коллегами из университета Техаса в Далласе (UniversityofTexasatDallas) впервые в России создал прототип тандемного устройства с применением фотовольтаических ячеек в монолитном соединении с использованием углеродных нанотрубок. Многослойный тандем может сочетать в себе подъячейки из перовскита (на основе солей иодида свинца и метил-аммония йода) с традиционными кремниевыми солнечными элементами для преобразования в электричество всего спектра видимого излучения солнечного света.

 

«Ученые НИТУ «МИСиС» стали первым в нашей стране научным коллективом, которому удалось создать прототип тандемного перовскитного фотоэлемента. Проект по разработке альтернативных источников энергии данного типа не имеет аналогов в России, и обещает стать прорывом в сфере автономной энергетики. Сейчас ученые тестируют полученный прототип устройства и планируют перейти к промышленным испытаниям фотоэлемента в 2017 году»,– сообщила ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.

Главное революционное преимуществоперовскитной технологии, выводящее фотовольтаику на новый уровень, – активные слои этих солнечных элементов возможно наносить из жидких растворов на тонкие и гибкие подложки. Так называемая технология «Rolltoroll» позволяет размещать солнечные батареи на поверхностях любой кривизны. Это могут быть оконные полупрозрачные «энерго-шторы» домов и машин, фасады и крыши зданий, бытовая электроника, гаджеты и т.д.

Таким образом, диапазон применения такой «зарядки от Солнца», по сравнению с традиционными кремниевыми солнечными батареями, расширяется на порядок – в него попадают вся носимая электроника, автопром, бытовая техника, технологии «умный дом», обеспечение электричеством жилых домов и помещений.

На сегодняшний день расчетная стоимость квадратного метра перовскитных солнечных панелей составляет менее 100 долларов США, тогда как квадратный метр лучших кремниевых обходится в 300 долларов США. В массовом производстве разница станет 4-6-кратной. Дешевое производство нового класса устройств позволит значительно сократить использование традиционной энергетики за счет экологически чистой и доступной фотовольтаики.

 

По словам руководителя проекта Анвара Захидова, «главным преимуществом гибридных перовскитов является простота их получения из обычных солей металлов и промышленных химических органических соединений, а не из дорогих и редких элементов, используемых в высокоэффективных полупроводниковых аналогах, таких, как солнечные батареи на основе кремния и арсенида галлия. Не менее важно, что материалы на основе перовскита могут быть использованы для печати фото-электроники не только на стекло, но и на другие материалы и поверхности. Это делает батареи гораздо дешевле, чем при более сложных способах получения тонкопленочных солнечных элементов».

 

Кристаллы перовскита были открыты в 1839 году на Южном Урале. Их необычная кристаллическая структура типа ABX3названа в честь cрусского минеролога ЛьвaПеровскoгo, первым обнаружившего одну из их разновидностей. Сегодня перовскиты для производства фотовольтаических элементов синтезируются из простых и доступных химических элементов, типа йода, солей аммония, бора, свинца. Гибридные перовскиты, в которых А – органическая молекула (например метил-амин), B– это металл (Pbили Sn), а X– галоген (I, Br, Cl) –  это самая передовая область исследований в сфере солнечной энергетики третьего поколения, в которой ожидаются существенные открытия в сфере создания сверхстабильных «сплавов» перовскитов, в том числе, учеными НИТУ «МИСиС».

 

Профессор Анвар Захидов –ведущий эксперт Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС», руководитель проекта Программы 5-100, профессор университета Техаса в Далласе (США). Руководит совместной российско-американской группой ученых, занимающейся разработкой перовскитных источников энергии.

 

Справка о НИТУ «МИСиС»

 

НИТУ «МИСиС»– это один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны. Находясь в числе лидеров технологического образования России, НИТУ «МИСиС» также представляет собой полноценный научный центр. В 2015 году университет вошел в рейтинг лучших университетов мира THE World University Rankings и укрепил свои позиции в образовательном рейтинге QS World University Rankings. В 2015 НИТУ «МИСиС» показал лучшую  динамику среди российских вузов в топ-100 QS стран BRICS.

Стратегическая цель НИТУ «МИСиС» к 2020 году стать глобальным лидером по направлениям специализации:  материаловедение, металлургия и горное дело, а также существенно укрепить свои позиции в сфере биоматериалов, нано- и ИТ-технологий. В состав университета входит 9 институтов, 4 филиала – три в России и один за рубежом. В НИТУ «МИСиС» обучаются более 15000 студентов. В университете действуют 27 лабораторий и 3 инжиниринговых центра мирового уровня, в которых работают ведущие международные ученые. НИТУ «МИСиС» успешно реализует совместные проекты с крупнейшими российскими и зарубежными высокотехнологичными компаниями.

Новости

В Москве стартует заявочная кампания на получение субсидий для промышленников
19 марта 2021г.

С 22 марта промышленные предприятия столицы могут подать заявку на получение субсидий для возмещения затрат по лизингу, на уплату процентов по кредитным договорам на приобретение оборудования, а также на подключение к инженерным сетям, сообщил заместитель Мэра Москвы по вопросам экономической политики и имущественно-земельных отношений Владимир Ефимов.

Штеффен Хоффманн назначен на должность Президента группы Bosch в России
19 января 2021г.

Доктор Штеффен Хоффманн (Dr. Steffen Hoffmann) занял должность Президента Bosch в России, Украине, Беларуси, Центральной Азии, Монголии и на Кавказе с 19 января 2021 года. Он сменил на этом посту Хансъюргена Оверштольца, который возглавлял регион с февраля 2016 года.

Ижорские заводы отправили компенсатор давления на АЭС Руппур
17 июля 2020г.

Ижорские заводы, входящие в Группу ОМЗ, отгрузили компенсатор давления для первого энергоблока АЭС Руппур (Бангладеш).

Все новости

Объявления

12.08.2021г.
Контроль и мониторинг АКБ с помощью системы БМС01

"Энергометрика" ООО

Компания “Энергометрика” представляет систему контроля состояния аккумуляторных батарей БМС01. Она позволяет получить полную картину их работоспособности, что полностью исключает все спорные моменты при выяснении причин выхода из строя АКБ. Система контроля ...
02.08.2021г.
Профессиональное моющее средство "Техноклин"

ООО «ТЕХНОТРЕНД»

Продукт адаптирован под моечные установки и для ручного использования, является универсальным, концентрированным щелочным средством. Моющее средство «Техноклин» применяется: на предприятиях пищевой, перерабатывающей и индустриальной промышленности, предприятиях транспорта и в транспорте (в ...
02.08.2021г.
Моющее средство "КС"

ООО «ТЕХНОТРЕНД»

Предлагаем Вашему вниманию Техническое моющее средство «КС». Продукт адаптирован под моечные установки, является универсальным, концентрированным щелочным средством. Моющее средство «КС» предназначено для очистки и обезжиривания различный поверхностей (металл, пластик, резины, стекла, керамики, ...
15.07.2021г.
Ремонт промышленной электроники

"СтанкоПроремзавод"

Диагностика ошибок контроллеров. Любые ошибки и проблемы связанные с некорректной работой промышленных контроллеров и панелей операторов возникают, как это не странно, либо у совсем старого оборудования или длительно не работающего ...
05.07.2021г.
Новинка: датчики пыли от компании “Энергометрика”

"Энергометрика" ООО

Новые датчики пыли от компании “Энергометрика” определяют содержание мелкой пыли (PM) с размером частиц от 2,5 до 10 мкм. Загрязнение воздуха в помещении измеряется устойчивым к загрязнениям лазерным чувствительным элементом ...
02.07.2021г.
Бетонные корпуса для подстанций (КТП) от «ТД Бастион»

Торговый Дом Бастион

Мы изготавливаем бетонные корпуса для подстанций полной заводской готовности: с внутренней и внешней фактурной отделкой, с дверьми, воротами, вентиляционными жалюзи, люком обслуживания, контуром заземления, ящиком для слива масла и другое. ...
29.06.2021г.
Рельсы р65 2018 года по 69000 с ндс
Рельсы р65 2018 года по 69000 с ндс ...
28.06.2021г.
Токарно-винторезный станок 16Р25П с рмц2000мм

ООО "СТАНКОСТРОЙМАШ"

Токарно-винторезный станок 16Р25П с РМЦ2000мм 2008г.в. Станки модели 16р25п предназначены для выполнения разнообразных токарных работ, включая точение конусов и нарезание резьб: метрических, дюймовых, модульных, питчевых. Наибольший диаметр заготовки устанавливаемой и обрабатываемой, мм: - ...
28.06.2021г.
Токарно-винторезный станок 16Р25П с РМЦ2000мм 2008г.в.

ООО "СТАНКОСТРОЙМАШ"

Станки модели 16р25п предназначены для выполнения разнообразных токарных работ, включая точение конусов и нарезание резьб: метрических, дюймовых, модульных, питчевых. Наибольший диаметр заготовки устанавливаемой и обрабатываемой, мм: - над станиной 500 - над суппортом ...
22.06.2021г.
Датчики смещения, вибрации IRILIT

НЕКСТЕЛИУМ

Определение смещения, особенно в агрессивных условиях, может стать настоящей проблемой. Выбор между бесконтактными датчиками, требующими чистой окружающей среды, и датчиками на цилиндрической основе, чувствительными к вибрации и перекосу, может затруднить ...
Все объявления