Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Каунасского технологического университета (Литва) синтезировала новый органический полупроводниковый материал, специально предназначенный для улавливания слабого света в помещениях, что позволило перовскитным солнечным батареям достичь эффективности преобразования мощности 37,0% при освещении светодиодом 3000K с интенсивностью 1000 люкс. Эта разработка направлена на удовлетворение растущих потребностей в распределённой энергии для устройств Интернета вещей. Исследование проводилось под руководством старшего научного сотрудника группы материаловедения доктора Асты Дабулене.
Прямой солнечный свет за окном офиса и свет от светодиодных ламп в помещении ежедневно наполняют жилые пространства, но большая часть этой энергии обычно остаётся неиспользованной. Традиционные уличные солнечные батареи, разработанные для интенсивного прямого света, показывают низкую производительность в условиях тусклого и рассеянного освещения в помещениях. С быстрым расширением устройств Интернета вещей, таких как умные датчики, носимые устройства и подключённые к сети бытовые приборы, рынок всё больше нуждается в компактных, автономных источниках энергии, и технология фотоэлектрических элементов для помещений считается способной эффективно заполнить этот пробел.
Доктор Дабулене синтезировала серию производных тиазоло[5,4-d]тиазола, специально используемых в качестве слоя переноса дырок в перовскитных солнечных батареях. Эти материалы предназначены для точного перемещения положительных носителей заряда (дырок) при одновременном предотвращении обратного движения электронов, чтобы решить проблему потерь энергии из-за преждевременной рекомбинации зарядов. Доктор Дабулене отметила, что идеальный полупроводник для переноса дырок должен обладать высокой подвижностью дырок и хорошим выравниванием энергетических уровней с соседними слоями, и новые соединения были разработаны именно для этой цели.
Исследователи из Технологического университета Минчи (Тайвань) использовали предоставленное доктором Дабулене производное тиазоло[5,4-d]тиазола, содержащее фрагмент донора трифениламина, для создания перовскитных солнечных батарей, оптимизированных для применения в помещениях. В условиях достаточного освещения в помещении батарея достигла эффективности 37,0%. Учёные из Университета науки и технологии имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия) независимо выполнили теоретическое моделирование соединений.
Этот результат потребовал трёхстороннего сотрудничества: синтеза материалов в Литве, теоретического моделирования в Саудовской Аравии, а также изготовления и тестирования устройств на Тайване. В состав группы материаловедения Каунасского технологического университета входят члены из разных стран. Руководитель группы профессор Гражулявичюс считает, что различные культурные перспективы способствуют появлению новых идей и расширению спектра навыков команды. В 2024 году группа получила четыре проекта в рамках программы «Горизонт Европа», а также получила приглашения к сотрудничеству от коллег из Великобритании и Германии.
