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

Почта России сэкономит четверть миллиарда рублей в год за счёт цифровизации логистики
20 марта 2024г.

Почта России совершенствует операционные процессы, чтобы повысить операционную эффективность. Компания планирует ежегодно экономить более 250 млн руб. за счет отказа от использования бумаги в логистике.

В НИУ «МЭИ» присвоили звание «Почетный профессор МЭИ» президенту Союза китайских предпринимателей в России
11 марта 2024г.

11 марта 2024 года в НИУ «МЭИ» прошла торжественная церемония присвоения почетного звания «Почетный профессор МЭИ» выпускнику МЭИ, президенту Союза китайских предпринимателей в России, г-ну Чжоу Лицюнь за вклад в развитие сотрудничества НИУ «МЭИ» с научными организациями Китая в области науки и образования.

Завод «Русский трансформатор» отметил свой 20-летний юбилей
06 марта 2024г.

Производство «Русский трансформатор» входит в состав АО «ГК «Электрощит» - ТМ Самара», которое является одним из ведущих предприятий России по производству электротехнической продукции. Датой рождения «РТ» является 3 февраля 2004 года. Тогда на месте бывшего оборонного завода стало разворачиваться новое производство, которое уже за первый год своего существования выпустило 150 трансформаторов типа ТМГ.

Все новости

Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли пароль?

Телеграмм канал Все регионы


Объявления

24.03.2024г.
Покупаю кабельно-проводниковую продукцию с хранения
Покупаю кабельно-проводниковую продукцию с хранения и новую: целые барабаны, бухты, неликвиды, остатки на барабанах, невостребованный, ТМЦ. Крупный опт. Оплата: наличный и б/н расчет. Наш вывоз из любого региона России ...
22.03.2024г.
Куплю кабель и провод с хранения, разных сечений

«Альянс» ООО

Покупаем кабель ПвВг, АПвВг, ПвБбШв, АПвБбШв, ПвБбШп, АПвБбШп, ПвзБбШп, АПвзБбШп, ПвВГЭ, АПвВГЭ, ПвПГнг, ПвПГЭнг, ПвБПнг, ПвП, АПвП, ПвПу, АПвПу, ПвПг, ПвПуг, АПвПг, АПвПуг, ПвП2г, ПвПу2г, АПвП2г, АПвПу2г, ПвВ, АПвВ, ПвБП, ...
21.03.2024г.
Продажа нихромовых спиралей с доставкой в любой регион России

ПАРТАЛ, ООО

Наши специалисты произведут электрические спирали из нихромовой проволоки марок Х20Н80, Х15Н60 в соответствии с вашим заказом. Предлагаем онлайн-заказ нихромовой спирали. Сделаем расчет мощности, сопротивления и длины спирали для вашего термического ...
21.03.2024г.
Наша фирма предлагает вам купить ПАНЧ-11 от 1 кг с быстрой доставкой по России.

ПАРТАЛ, ООО

Мы реализуем сварочную проволоку ПАНЧ-11 в розницу через наш онлайн-магазин. Проволока ПАНЧ-11 позволяет сваривать чугун без предварительного нагрева, даже в походных условиях. Доставка осуществляется различными транспортными компаниями по России, с ...
21.03.2024г.
Покупайте нихромовую ленту оптом с доставкой по РФ через интернет-магазин

ПАРТАЛ, ООО

Компания ПАРТАЛ готова предложить вам купить нихром – сплав с высоким электрическим сопротивлением. В ассортименте нихромовая проволока и лента Х20Н80, Х15Н60. Наши специалисты изготовят для вас спирали сопротивления из нихрома. ...
20.03.2024г.
Агрегат продольного раскроя рулонного металла

Аркада-МБ Смоленск

Агрегат продольного раскроя рулонного металла ...
20.03.2024г.
Куплю кабель и провод с хранения, разных сечений

«Альянс» ООО

Закупаем кабель на постоянной основе, с хранения, неликвиды, остатки с монтажа,с резерва. (ВВГ, АВВГ, ВББШВ, КВВГ, КВББШВ, ААШВ, ААБЛ, АСБ, КГ,НРШМ, МКЭШВ, ГЕРДА,ТППэп, СОБИТ и многие др.) Рассмотрим любые варианты ...
20.03.2024г.
Куплю кабель, провод, неликвиды дорого

«Альянс» ООО

На постоянной основе закупаем провод, провод не изолированный, кабель контрольный, кабель силовой и много другой кабельно-проводниковой продукции по регионам России, оптом. Самовывоз. Начатые, запечатанные барабаны. с хранения, после монтажа, неликвиды, ...
15.03.2024г.
Куплю оптом кабель, провод, дорого, самовывоз

«Альянс» ООО

Закупаем кабель и провод. Закупаем кабельную продукцию с хранения,с гос резерва,остатки с монтажа . Самовывоз из любого региона. Расчет наличный,безнал. Рассмотрим любые ваши предложения. (ВВГ, АВВГ, ВББШВ, КВВГ, КВББШВ, ААШВ, ...
15.03.2024г.
Покупаю кабельно-проводниковую продукцию с хранения

«Альянс» ООО

Куплю кабель силовой, контрольный, гибкий шланговый, провод с хранения, невостребованный, неликвид, остатки, новый. Опт и крупный опт. Дорого. Если кабель не поврежден оплачиваем как изделие, а не лом! Самовывоз. Выезд ...
Все объявления