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

Яковлевский ГОК компании «Северсталь» запустил новый пункт для обслуживания техники в руднике подземном стоимостью более 100 млн рублей
05 августа 2022г.

05 августа 2022 г., Белгород – новый ремонтный пункт площадью 800 м2 запущен в эксплуатацию на 370 горизонте в руднике подземном.

Компании АО «Моделирование и цифровые двойники» и ООО «ТЕСИС» объявляют о стратегическом партнерстве
02 августа 2022г.

АО «Моделирование и цифровые двойники» (АО «МЦД»), ведущий поставщик отечественных и зарубежных инженерных решений, и инжиниринговая компания ООО «ТЕСИС», входящая в состав консорциума российских разработчиков инженерного программного обеспечения «РазвИТие», подписали соглашение о стратегическом партнерстве. Сформированный альянс обеспечит клиентов компаний передовыми импортонезависимыми программными продуктами для решения инженерных мультифизических задач.

Москва поддержит бизнес долгосрочной закупкой
11 марта 2022г.

«Мэр Москвы Сергей Собянин объявил план первоочередных мер, направленных на поддержку столичного бизнеса в условиях санкций. Одна из мер предполагает распространение офсетных контрактов на все сферы городского хозяйства: теперь столица будет подписывать их по максимально широкой номенклатуре продукции, необходимой для государственных нужд. Офсет предусматривает не только поставку товара заказчику, но и встречные инвестиционные обязательства поставщика – создание, модернизацию или освоение производства этого товара на территории города. В рамках объявленных мер поддержки бизнеса земельные участки под строительство таких производств будут предоставляться по льготной ставке 1 рубль», – сообщил заместитель мэра Москвы по вопросам экономической политики и имущественно-земельных отношений Владимир Ефимов.

 

   

 

   

Все новости

Объявления

31.07.2022г.
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 ...
27.07.2022г.
Датчик давления с дисплеем EYD32

"Энергометрика" ООО

Компания “Энергометрика” представляет новинку - датчик давления с дисплеем EYD32. Датчик EYD32 устанавливается в системах кондиционирования, водоснабжения, находит применение в холодильных установках, авто- и авиапромышленности, пищевом производстве, в морской, судостроительной ...
20.07.2022г.
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 ...
19.07.2022г.
Лист металлический лежалый 1,6 мм

ООО «Альбатрос»

Лист металлический лежалый 1,6 мм размером 600х2000 мм х/к сталь 65Г в количестве 3,2тн, по цене 35.000 рублей за тонну. склад: г. Екатеринбург, Свердловская область 8-963-073-51-39, 8-932-019-04-80 ilbaev39@mail.ru, ildar.ilbaev@yandex.ru ...
06.04.2022г.
Войлок технический

Борская войлочная фабрика

производим и продаем войлок натуральный тонкошерстный для протезных изделий, для электрооборудования, унтовый. Грубошерстный для изоляции, шорный, юртовый. Иглопробивной, пиленый. Комплектующие для машиностроения ...
02.04.2022г.
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 ...
27.03.2022г.
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 ...
24.03.2022г.
Шестигранник от 5мм до 200мм ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8560-78, ТУ 14-1-681-73

ГП Стальмаш г.Екатеринбург, ООО

У нас Вы можете купить Шестигранник от 5мм до 200мм ( http://ооостальмаш.рф/shestigrannik ): • Шестигранник ГОСТ 2879-2006 (горячекатаный), от 10 до 75 мм. • Шестигранник ГОСТ 8560-78 (калиброванный), от 5 до 63 ...
20.03.2022г.
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 ...
17.03.2022г.
Клапаны 1031-20-0, 999-20-0, 998-20-0, 588-10-0, 1052-65-0, 1053-50-0, 1054-40-0, 1055-32-0, 1456-50-0, 1195-50-Р

ООО «МПаГрупп»

На постоянной основе поставляем запорную арматуру высокого давления: Клапан 1031-20-0 Клапан 1195-50-Р Клапан запорный 1032-20-0 Клапан запорный 1033-20-Р Клапан запорный 1052-65-0 Клапан запорный 1052-65-ЦЗ Клапан запорный 1052-65-ЭК Клапан запорный 1052-65-ЭМ Клапан запорный 1052-65-ЭН Клапан запорный 1053-50-0 Клапан запорный 1053-50-ЦЗ Клапан запорный 1053-50-ЭК Клапан ...
Все объявления