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

07.04.2021г.
Наплавка, восстановление изношенных деталей

Плазма-плюс

Восстановление изношенных деталей Ремонт деталей восстановлением Напыление деталей Восстановление размеров деталей Ремонт наплавкой Наплавка деталей Ремонт изношенных деталей Восстановление изношенных деталей наплавкой: - втулки, валы, места под подшипники, шнеки, крановые колеса, роторы электродвигателей, лопатки мешалок, тормозные шкивы, ...
05.04.2021г.
Пояс Роговского TTC-KR с выходным сигналом 5А

"Энергометрика" ООО

Пояс Роговского серии TTC-KR предназначен для использования в цепях переменного тока с любой формой и величиной токов, и позволяют проводить замеры переменной составляющей протекающего тока. Гибкость и простота в использовании, возможность ...
31.03.2021г.
Покупаем емкости, цистерны ж/д, резервуары, лежалые, б/у

ООО «Альбатрос»

Покупаем емкости, цистерны ж/д, резервуары, лежалые, б/у из нержавеющей и чёрной стали от 1,0-100 м3/куб. ООО Альбатрос Россия, Челябинская область, г. Челябинск 8-963-073-51-39, 8-932-019-04-80, 8-951-447-99-41 ilbaev39@mail.ru, ildar.ilbaev@yandex.ru. Skype: ilbaev230270 ...
30.03.2021г.
Демонтаж оборудования и металлоконструкций

Гк ИнвестТстК

Предоставляем ⁣ широкий спектр услуги по демонтажу металлических конструкций по всему УрФО и за его пределами. Демонтаж технологического механического оборудования любой сложности: Демонтаж металлоконструкций любой сложности: Демонтаж цехов, ангаров, гаражей, ...
30.03.2021г.
Такелажные работы

Гк ИнвестТстК

Предоставляем широкий спектр услуг: Такелажные работы; Установка оборудования на производственных площадях; Установка медицинского оборудования; Грузоподъемные работы; Монтаж оборудования; Перевозка оборудования; Перемещение оборудования; Перевозка станков; Перевозка промышленного оборудования; Перевозка сейфов, ...
30.03.2021г.
Демонтаж холодильного оборудования

Гк ИнвестТстК

Предоставляем широкий спектр услуг:по демонтажу торгового - холодильного оборудования .Промышленного оборудования.Холодильных машин,в том числе чиллеров,теплообменной технике.Фреоновых холодильных установок.Складских стеллажных систем.Демонтаж конструкций их сэндвич панелей.Так же оказываем услуги по подъему промышленных ...
30.03.2021г.
Монтаж -демонтаж стеллажного оборудования

Гк ИнвестТстК

Монтаж и демонтаж обслуживание складских стеллажей торговые паллетные ,консольные,мезонины,полочные –архивные ,передвижные (мобильные ) стеллажи.полочные среднегрузовые стеллажи.стеллажи для автозапчастей.сборные металлические стеллажи.мы предлагаем полный спектр услуг.включая анкерование конструкцию к полу.сборка и разборка ...
30.03.2021г.
Экономайзер открытого типа для холодильных систем

Култек

Экономайзер открытого типа - сосуд, в который подается через дросселирующее устройство весь объем хладагента. В производственной линейке компании КУЛТЕК в настоящий момент находятся экономайзеры открытого типа емкостью от 0,2 до 3,0 ...
30.03.2021г.
Дренажный ресивер для холодильных систем

Култек

Дренажный ресивер необходим для слива жидкого хладагента из аппаратов и трубопроводов холодильной установки как при эксплуатации (например, при оттаивании испарителей), так и перед ремонтом Компания КУЛТЕК изготавливает дренажные ресиверы в вертикальном ...
30.03.2021г.
Отделитель жидкости для холодильных систем

Култек

Отделитель жидкости предназначен для улавливания капель хладагента, которые содержатся в парожидкостной смеси, поступающей из испарителя. Таким образом, отделитель жидкости защищает компрессор от гидроудара. Компания КУЛТЕК изготавливает отделители жидкости в вертикальном и горизонтальном ...
Все объявления