Исследователи разработали невидимые фотоэлектрические устройства, чей активный слой настолько тонок, что превосходит толщину волоса человека в десять тысяч раз.

Специалисты из Технологического университета Наньян (Сингапур) создали инновационные тонкие полупрозрачные солнечные устройства, способные трансформировать обычные оконные стекла в генераторы электроэнергии.

В основе разработки лежат перовскитные солнечные элементы. Этот перспективный материал рассматривается как ведущая альтернатива традиционному кремнию. Новые панели отличаются исключительной тонкостью: рабочий слой не превышает 10 нанометров в толщину, что примерно в 10 000 раз меньше диаметра человеческого волоса.

Ключевая цель проекта — сделать солнечные панели практически невидимыми. Это открывает возможности для интеграции таких элементов в окна небоскребов, стеклянные фасады зданий, автомобильные стекла и даже носимые устройства.

Технология продемонстрировала впечатляющие результаты: полупрозрачные версии пропускают около 41% видимого света, одновременно преобразуя солнечную энергию с эффективностью до 7,6%.

Особо ценным является способность панелей функционировать не только под прямыми солнечными лучами, но и в условиях рассеянного освещения. Это имеет решающее значение для городских условий с плотной застройкой, где высокие здания создают постоянную тень, снижая производительность обычных солнечных панелей.

Для производства был использован метод вакуумного термического испарения. Этот процесс позволяет формировать высококачественные, ровные слои материала без применения токсичных растворителей, часто используемых при изготовлении солнечных элементов.

Учёные разработали ряд вариантов панелей, от полностью непрозрачных до полупрозрачных. Эффективность варьировалась от 7% до 12% в зависимости от толщины слоя.

Разработчики полагают, что в будущем подобные технологии позволят зданиям частично обеспечивать себя электроэнергией через собственные окна и стеклянные поверхности. Однако до широкого применения предстоит решить задачу долгосрочной стабильности и предотвращения быстрой деградации элементов.

Технология уже запатентована через коммерческое подразделение университета NTUitive. В настоящее время команда активно ищет индустриальных партнеров для масштабирования производства.