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

ЗаголовокИжорские 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).

МТС оптимизировала производственный процесс на заводе «Микрон» с помощью технологий на основе Big Data
22 мая 2020г.

Москва, РФ – ПАО «МТС» (NYSE: MBT, MOEX: MTSS), крупнейший российский телекоммуникационный оператор и провайдер цифровых услуг, на основе анализа данных увеличила эффективность калибровочных запусков на заводе «Микрон», крупнейшем производителе микроэлектроники в России. Это позволило на 30% снизить время технологической настройки оборудования.

РАТМ Холдинг увеличил прибыль от реализации стеклотары на 59%
15 апреля 2020г.
Все новости

Объявления

05.01.2021г.
Кабель АПвПу2г на 10 кВ по выгодной цене

ООО ЭТС

Компания ЭТС предлагает купить одножильный кабель АПвПу2г на 10 кВ российского производства в ассортименте. Кабель АПвПу2г предназначен  для передачи и распределения электроэнергии при стационарных установках в электрических ...
28.12.2020г.
Соединительные детали трубопроводов

Соединительные детали трубопроводов

Соединительные детали трубопроводов ( Отводы стальные крутоизогнутые ГОСТ 17375-2001, ГОСТ 30753-2001, тройники, переходы, заглушки, днище, фланцы по ТУ ,ГОСТ-ОСС,ОСТ Dn от 45 до 1420 ст.20,09Г2С,10х18н10т,13ХФА Весь сортамент ОАО ...
23.12.2020г.
Спанбонд С, СС, СМС в наличии

"Волокно-Техномаш"

Спанбонд СМС 25, 40 гр. Ширина 1400-1600мм. Вес 48кг. 96кг Диаметр 45см. 70см в наличии /Цвет белый и голубой/ ...
23.12.2020г.
Установка УЦМ-92, Установка УВС, Установка УВМ

ИП Каледин А.М.

Установка цеолитовая УЦМ-92 Установка для восстановления и сушки силикагеля и цеолита УВС Установка дегазационная с вакуум-блоком УВМ-10 Гибкий резервуар для трансформаторного масла ПЭР-Н ...
23.12.2020г.
Трансформатор масляный силовой ТМ, ТМН, ТРДН, ТДТН, ТДН, ТДНС

ИП Каледин А.М.

Трансформатор ТРДН-63000/110/6/6, Трансформатор ТДТН-40000/110/35/6, Трансформатор ТДТН-40000/110/35/10, Трансформатор ТРДН-40000/110/6/6, Трансформатор ТРДН-40000/110/10/10, Трансформатор ТРДН-25000/110/6/6, Трансформатор ТРДН-25000/110/10/10, Трансформатор ТДТН-25000/110/35/6, Трансформатор ТДТН-25000/110/35/10, Трансформатор ТДТН-16000/110/35/6, Трансформатор ТДТН-16000/110/35/10, Трансформатор ТДН-16000/110/6, Трансформатор ТДН-16000/110/10, Трансформатор ТДНС-16000/35/6, Трансформатор ТДНС-16000/35/10, ...
23.12.2020г.
Ввод высоковольтный 110 кВ ГТТА, ГМТ, ГМТБ, ГБМТ, ГКТ, ГМВБ, ГКВ, ГТВ, БМВУ, БМВ, ГБМВ, ГБМЛ, ГМЛА, ГМЛБ, ГКПЛ

ИП Каледин А.М.

Ввод высоковольтный 110 кВ – 220 кВ для трансформатора (ГТТА, ГМТ, ГМТБ, ГБМТ, ГКТ): Ввод высоковольтный ГТТА-110/800 (2ШЦ.809.024-01), Ввод высоковольтный ГТТБ-110/800 (2ШЦ.809.025-01), Ввод высоковольтный ГМТ-110/630 (ИВЕЮ.686341.020), Ввод высоковольтный ГМТ-110/630 ...
23.12.2020г.
Привод ПП-67 К, Привод ППО-10, Привод ПРБА, Привод ПЭ-11, Привод ППВ-10

ИП Каледин А.М.

Привод ПРБА-114, -224, Привод ПП-67, Привод ППО-10, Привод ШПЭ-44, Привод ПЭ-11, Привод ППрК-1400, ...
23.12.2020г.
Выключатель масляный 10кВ - 110кВ

ИП Каледин А.М.

Выключатель масляный ВМТ-110, Выключатель масляный С-35, Выключатель масляный ВМП-10, Выключатель масляный ВМПП-10, Выключатель масляный ВМПЭ-10, Выключатель масляный ВМГ-10, Выключатель масляный ВПМ-10, Выключатель масляный ВК-10, ...
23.12.2020г.
Выключатель вакуумный ВБПС-35, ВВН-СЭЩ-Э-35, ВБЭТ-35, ВБН-35, ВБС-35, ВВСТ-35, ВБЦ-35

ИП Каледин А.М.

Выключатель вакуумный ВБПС-35-25-630 (1600), Выключатель вакуумный ВВН-СЭЩ-Э-35-25-1000 (1600), Выключатель вакуумный ВБЭТ-35-25-630 (1600), Выключатель вакуумный ВБН-35-20-630 (1600), Выключатель вакуумный ВБС-35-25-630 (1600), Выключатель вакуумный ВВСТ-35-25-1600, Выключатель вакуумный ВБЦ-35-20-1600, ...
23.12.2020г.
Выключатель элегазовый ВГБЭ-35, ВГТ-110, ВЭБ-110

ИП Каледин А.М.

Выключатель элегазовый ВГБЭ-35-630, Выключатель элегазовый ВГТ-110-40-2500, Выключатель элегазовый ВЭБ-110-40-2500, ...
Все объявления