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 масштабе: выставка «Уголь России и Майнинг -2024» расширяет экспозицию
23 апреля 2024г.

С 4 по 7 июня 2024 года в Новокузнецке пройдет XXXII Международная специализированная выставка технологий горных разработок «Уголь России и Майнинг». Мероприятие состоится на площадке выставочного комплекса «Кузбасская ярмарка».

Якутия увеличила добычу золота на 20%
23 апреля 2024г.

Золотодобывающие компании Якутии за январь-март этого года увеличили добычу золота на 20%, тем самым объем извлечения благородного металла из недр достиг 9,5 тонн.

В 1 кв. 2024 «Русский Уголь» на 20% увеличил добычу бурого угля в Красноярском крае
12 апреля 2024г.

В январе – марте 2024 года компания «Русский Уголь» на 20%, или 200 тыс. тонн, увеличила объем добычи бурого энергетического угля на расположенном в Красноярском крае разрезе Переясловский.

Все новости

Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли пароль?

Телеграмм канал Все регионы


Объявления

28.04.2024г.
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 ...
25.04.2024г.
Куплю кабель/провод с хранения, с резерва. Неликвиды предприятий

«Альянс» ООО

Куплю кабель/провод с хранения, с резерва. Неликвиды предприятий. Остатки с объектов монтажа. Кабель любого назначения, любого сечения. Расчет наличный, безналичный. Оплачиваем как изделие. Выезд в регионы + cамовывоз. (Транскаб НППнг ...
24.04.2024г.
Куплю кабель и провод с хранения, разных сечений

«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, ...
22.04.2024г.
Испытания газотурбинных двигателей

Кингисеппский машиностроительный завод

Военно-промышленный холдинг «Кингисеппский машиностроительный завод» проводит испытания промышленных газотурбинных двигателей мощностью до 8 МВт. Испытания могут проводиться как на жидком, так и газообразном топливе на двух стендах спроектированным и ...
21.04.2024г.
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 ...
18.04.2024г.
Производство оборудования для кабеля, провода, проволоки

"Северо-Западное Машиностроительное Предприятие" ООО

Производство оборудования для кабеля, провода, проволоки, упаковочного и полиграфического, изготовление сушильных камер ...
18.04.2024г.
Изготовление сушильных камер, камер паровых

"Северо-Западное Машиностроительное Предприятие" ООО

Производство оборудования для кабеля, провода, проволоки, упаковочного и полиграфического, изготовление сушильных камер, токарные услуги, работы на станках ЧПУ ...
16.04.2024г.
Электродвигатели постоянного тока МР, МТА, МТВ, 5МТ, 2МТА, 3МТА, 4МТА, 4МТВ, 5МТ-С, 5МТ-СР, 5МТ-СК и др.

"ТПК Мегаватт" ООО

Электродвигатели постоянного тока для главного привода движения типов МР112, МР132, МР160, МР180, МР225, MP160L, МР132М, МР132МА, МР160L, МР132LA, МР112S, МР112SL, МР112М, МР112МА, МР112L, МР112LА, МР132S, МР132SA, МР132МА, МР132L, МР132МВ, МР132LC, ...
12.04.2024г.
Агрегат продольно-поперечной резки металла

Аркада-МБ Смоленск

Агрегат продольно-поперечной резки металла ...
08.04.2024г.
Изготовление штамповой оснастки

Аркада-МБ Смоленск

Изготовление штамповой оснастки. Машиностроительный завод полного цикла в городе Смоленск ООО «Аркада-МБ» проектирует и производит штамповую оснастку ...
Все объявления