Іспанські вчені створили сонячну панель, яка виробляє електрику навіть під дощем

Дослідники з Інституту матеріалознавства Севільї (ICMS, Іспанія) розробили гібридний пристрій на основі перовскіту – матеріалу з особливою кристалічною структурою, що забезпечує ефективне перетворення сонячного світла на електричну енергію. Пристрій здатний одночасно генерувати електроенергію як від сонячного світла, так і від крапель дощу. Розробка покликана вирішити одну з головних проблем сонячної енергетики – різке падіння виробітку в похмуру і дощову погоду.

Як це працює?

Надтонка захисна плівка завтовшки не більше 100 нанометрів (для порівняння: середній людський волос має товщину 80 000 нм), нанесена на перовскітний сонячний елемент за допомогою плазмової технології.

Ця плівка виконує одразу дві функції:

• захищає хімічно чутливу структуру перовськіту від впливу вологи та перепадів температури, одночасно підвищуючи поглинання світла;
• працює як трибоелектрична поверхня – матеріал, що перетворює кінетичну енергію удару краплі на електрику.

У лабораторних випробуваннях одна крапля дощу генерувала різницю потенціалів до 110 В. Цього достатньо для живлення невеликого портативного пристрою.

Традиційні сонячні панелі ефективно працюють лише при сонячній погоді. У регіонах з тривалими дощами або частою хмарністю це суттєво обмежує їх використання та енергетичну незалежність систем.

Гібридна технологія ICMS дозволяє збирати енергію з двох різних джерел одночасно, що робить пристрій значно стабільнішим у різних кліматичних умовах. За словами дослідниці Кармен Лопес, розробка демонструє можливість поєднання фотовольтаїки на основі перовскіту з трибоелектричними наногенераторами в єдиній тонкоплівковій конфігурації.

Де застосовуватиметься?

Автори дослідження вбачають широкий потенціал для практичного застосування своєї розробки. Насамперед це стосується Інтернету речей (IoT) та зовнішніх сенсорних мереж, яким потрібне автономне живлення:

• датчики моніторингу стану мостів та великих інфраструктурних об'єктів;
• метеорологічні станції;
• системи точного землеробства.

Крім того, технологія дозволяє живити LED-схеми навіть при зануренні у воду.