Ученые ФИЦ ПХФ и МХ РАН, Пермского Политеха (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) разработали четыре новых полимерных материала для перовскитных солнечных батарей. Устройства на их основе после 1800 часов непрерывной работы сохраняют до 99% эффективности — тогда как стандартные материалы за то же время теряют больше половины мощности. Это важный шаг к выходу перовскитных батарей из лабораторий в реальный сектор: на фасады зданий, крыши автомобилей, в носимую электронику и «умный дом».

К 2035 году мировой рынок таких фотоэлементов, по прогнозам, вырастет в 12 раз — с 1,9 до 24 млрд долларов. Это тонкие и легкие устройства: их можно гнуть, устанавливать на окна и фасады, сворачивать в рулон. Производство напоминает «печать» чернилами. Перовскитоподобные материалы поглощают свет в широком диапазоне волн, поэтому панели могут работать не только от солнца, но и от искусственного освещения. Это позволит использовать их в медицине, «умной» одежде и гаджетах для постоянной подзарядки.

Название «перовскит» происходит от уральского минерала, открытого в 1839 году и названного в честь графа Льва Перовского. Первый прототип появился в 2009 году с эффективностью 3,8%. За 17 лет этот показатель вырос до 26,95% (в 7 раз), приблизившись к кремниевым аналогам.

Главная проблема перовскитных батарей — капризность материала: он чувствителен к влаге, кислороду, нагреву и освещению, его структура разрушается. Однако у него есть особенность: если продукты распада не покинули слой, перовскит может восстановиться. Этому могут способствовать органические полупроводниковые слои, которые помимо транспорта зарядов способны защищать материал. Для этого необходимо правильно подобрать материалы и архитектуру устройства.