Czy da się zasilić elektronikę bez baterii, korzystając jedynie ze światła lampy w pokoju? Najnowsze badania zespołu naukowców z UCL pokazują, iż tak.
Międzynarodowy zespół badaczy z University College London opracował nowy typ ogniw słonecznych, które mogą zasilać urządzenia z pomocą zwykłego światła pokojowego. Było to możliwe dzięki perowskitowi. Jest to minerał znany z zastosowań w klasycznych panelach słonecznych. Tym razem został jednak dostosowany do warunków oświetleniowych typowych dla pomieszczeń, m.in. biur, domów i hal produkcyjnych.
Trwałe i tanie zasilanie codziennych urządzeń
Dotychczas największą przeszkodą w wykorzystaniu perowskitów wewnątrz pomieszczeń były mikroskopijne defekty ich struktury, czyli tzw. pułapki, które zakłócały przepływ elektronów i obniżały trwałość ogniw. Zespół z UCL wyeliminował ten problem, stosując kompleksową modyfikację składu chemicznego, w tym dodatek chlorku rubidu oraz organicznych soli stabilizujących jony. Efektem jest rekordowa sprawność konwersji światła, wynosząca aż 37,6 proc. przy standardowym oświetleniu biurowym (1000 luksów).
Opracowane ogniwa wyróżniają się nie tylko wydajnością, ale także ponadprzeciętną trwałością. Po ponad 100 dniach testów laboratoryjnych zachowały 92 proc. pierwotnej sprawności, a przy długotrwałej ekspozycji na wysoką temperaturę i silne światło – 76 proc., co znacząco przewyższa wyniki tradycyjnych prototypów. Technologia może znaleźć zastosowanie w zasilaniu czujników, klawiatur, myszek komputerowych, pilotów, systemów alarmowych czy urządzeń IoT.
Niska cena i łatwa produkcja
Co szczególnie istotne, proces produkcji takich ogniw jest stosunkowo tani i skalowalny. Użyte materiały są powszechnie dostępne, a samo ogniwo można drukować w technologii porównywalnej z drukiem gazetowym. To może otwierać drogę do masowej produkcji w skali przemysłowej, o ile uda się skutecznie wdrożyć rozwiązanie z partnerami komercyjnymi. realizowane są już rozmowy z przedstawicielami branży.
Nowe ogniwa mogą działać choćby 5 lat bez konieczności wymiany czy konserwacji. Czyni je to bardzo możliwym zamiennikiem dla klasycznych baterii, które trzeba regularnie wymieniać, generując przy tym odpady i koszty. Dzięki nowemu podejściu do wykorzystania perowskitów świat technologii może wejść w etap, w którym urządzenia zasilane bateriami staną się wyjątkiem, a nie normą. Rozwiązanie opracowane przez UCL to przykład naukowego przełomu, który może przełożyć się zarówno na korzyści ekologiczne, jak i ekonomiczne.
*Źródło zdjęcia wprowadzającego: ucl.ac.uk
