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

11.09.2020г.
Тугур-инжиниринг, ООО

Тугур-инжиниринг, ООО

«Тугур-инжиниринг» - центр производства станков плазменной и газокислородной резки металла с ЧПУ HyperCUT под задачи бизнеса любого масштаба. Они отвечают всем требованиям к оборудованию промышленного класса: легко вводятся в ...
01.09.2020г.
EnergoM-3001-T-H — датчик температуры и влажности

"Энергометрика" ООО

ООО «Энергометрика» предлагает оборудование для проведения замеров параметров температуры, влажности окружающей среды – прибор EnergoM-3001-T-H. Устройство работает в непрерывном режиме, возможно оснащение его дисплеем, предлагается канальное/настенное исполнение корпуса. Цифровой сигнал ...
27.08.2020г.
Стержень, втулки фторопластовые, капролон куплю неликвиды по России

Фторопласт

Куплю капролоновый стержень, фторопластовый стержень, втулки фторопластовые ф4, ф4к20. другие фторопластовые изделия. порошок, стружку, лом фторопластовый. интересует и другой электроизоляционный материал. невостребованный, неликвиды. информацию на ватсап, вайбер, почту. любой регион ...
27.08.2020г.
Фторопластовые трубы, порошок, отходы, фторкаучук куплю неликвиды по России

Фторопласт

Куплю фторопластовый разный порошок. фторопластовые отходы стружку, лом чистые. Трубы фторопластовые, плёнку, ленту и другие изделия. фторкаучук скф-26, скф-32. Неликвиды, с хранения, невостребованный. информацию на почту, вайбер, ватсап. Работаем по ...
27.08.2020г.
Оптом по России купим, вывезем кабель силовой разный, провод сип, ас

Фторопласт

Постоянно оптом закупаем провод ас, сип, кабель силовой пвпу2г, пввнг, ввгнг, вббшв, сбл, сб2л, сбг, сбшв, кг-хл, кввг, квббшв, пвббшв, пвбв, апвпу2г, апввнг, аввг, авббшв, аабл, ааб2л, асб2л и другой, ...
27.08.2020г.
Лэтсар, лэс, текстолит, плёнка фторопластовая, полиимидная куплю неликвиды по РФ

Фторопласт

Куплю полиимидную плёнку п-пм/180/ко, пм, пма и другую. Фторопластовую плёнку эо, ко, эн, пн и т. д. текстолит, стеклотекстолит. лакоткань. имидофлекс. синтофлекс. графлекс. ленту лэс, лэсб, лэпс, слюдинитовую лсу, элмикатерм, ...
26.08.2020г.
ТРАНСФОРМАТОР ТОКА ТПЛК-10-400/5 У3 У3

НАО "СВЕЗА Мантурово"

I1. A 400 ; ...
25.08.2020г.
Нестандартное оборудование ООО

Нестандартное оборудование ООО

Предлагаем не дорогие дозаторы красителя для пластмасс. Для ТПА и экструдеров. Для порошков и гранул. Различной производительности. ...
25.08.2020г.
НАСОС 3007039 Raute

НАО "СВЕЗА Мантурово"

Лущильный Станок RAUTE 3VKTT 66/L65; ЦЗУ. ...
24.07.2020г.
BMS 200 - Система мониторинга аккумуляторов

"Энергометрика" ООО

Компания «Энергометрика» предлагает прибор BMS 200 – уникальная система мониторинга за состоянием аккумуляторов. Устройство предназначено для установки на базовых станциях связи, включая станции питания 24/48 В DC. Прибор обеспечивает круглосуточный контроль ...
Все объявления