И почти без токсичной химии
Исследователи из Университета Суррея разработали более экологичный способ производства гибких перовскитных солнечных панелей. Новая методика позволяет формировать фотоактивные слои при комнатной температуре и использовать чернила на основе менее токсичных растворителей, что снижает вред для работников и окружающей среды и делает технологию пригодной для промышленного масштабирования.
Замена опасных растворителей
Одной из основных проблем перовскитных технологий ранее оставалось использование сильно токсичных органических растворителей, таких как диметилформамид и ацетонитрил. По оценкам авторов, производственная линия мощностью в один гигаВт может расходовать более 90 000 литров таких веществ, что создаёт экологические и производственные риски.
Команда Университета Суррея предложила альтернативу: чернила на базе смеси этанола и 2‑метилтетрагидрофурана (2‑МТГФ), растворителя, который возможно получать из сельскохозяйственных и лесных отходов. Такие составы быстро высыхают и позволяют отказаться от этапов обработки антирастворителями, что уменьшает потребление энергии и материалов и упрощает обращение с отходами.
Печать, похожая на газетную
Для нанесения использована методика, совместимая с непрерывной рулонной (roll‑to‑roll) печатью — процесс, напоминающий печать газет: материал проходит по линии и последовательно получает все слои. Это даёт возможность серийного выпуска больших объёмов гибких модулей.
Параметры изготовленных модулей
В лаборатории создали гибкие перовскитные мини‑модули с активной площадью 11,5 см². Нанесение покрытий выполняли при комнатной температуре, после чего изделия быстро сушили направленным потоком газа. Добились коэффициента преобразования солнечного света в электричество более 18,2%. При длительном непрерывном освещении модули показали хорошую стабильность работы.
Конструкция и интеграция
Модули имеют инвертированную архитектуру и используют самоорганизующиеся монослои в роли слоя переноса дырок, что сокращает число промежуточных слоёв. Для соединения отдельных элементов в единый модуль применялась лазерная обработка по схемe P1–P4 в соответствии со стандартами промышленных солнечных панелей. По словам руководителя исследования Рави Силвы, переход на менее токсичные растворители и упрощённые этапы нанесения сокращают необходимое оборудование для работы с опасными веществами и очистки отходов, не снижая производительности и облегчая интеграцию в существующие производственные линии.
Перспективы применения
Авторы указывают на несколько потенциальных направлений применения гибких перовскитных панелей: портативная электроника, энергогенерирующие оконные конструкции и сверхлёгкие солнечные батареи для космических аппаратов. Университетская команда считает, что предложенные изменения упростят масштабирование и сделают массовое производство более экологичным.
18 октября 2026, 23:42 — Dexter, Наука
Источники: Interesting Engeneering
Не пропускайте наши новостиДобавьте сайт в предпочитаемые источники, чтобы видеть нас чащеДобавить в Google
