Американский солдат на задании может нести до 9 килограммов (20 фунтов) батарей для связи и другой электроники. Исследователи из Университета Флориды (FIU) предложили устройство, которое способно облегчить эту ношу: тончайшая солнечная панель, работающая в двух режимах - собирает солнечный свет для выработки электричества и сама излучает свет.

Название разработки - SOLED (половина солнечной панели, половина светоизлучающего диода, LED). Её можно вшить в форму или снаряжение, чтобы в удалённых районах получать энергию без шума, тепла и громоздкости генератора. Кроме того, устройство открывает новые возможности для дисплеев, датчиков и других оптоэлектронных приборов - то есть компонентов, которые управляют светом.

Работа опубликована в журнале Nano Energy.

"Когда вы можете превратить солнечный свет в энергию, а затем использовать ту же панель для производства света, вы потенциально снижаете зависимость от батарей, генераторов и поставок", - приводит слова руководителя исследования Даниэлы Раду пресс-служба FIU. По её мнению, это повышает энергетическую устойчивость на уровне отдельного солдата.

В основе устройства - перовскит, полупроводниковый материал, который преобразует солнечный свет в электричество с эффективностью до 22%. Это сопоставимо с коммерческими солнечными технологиями. В обратном режиме панель излучает свет с эффективностью почти 11% - заметный рост по сравнению с более ранними версиями, утверждают авторы.

Свечение неяркое для глаза: пик излучения приходится на длину волны 818 нанометров, чуть за границей видимого света, поэтому оно выглядит как розовое свечение. Но и это полезно: приборы ночного видения, биометрические сканеры и медицинская визуализация работают на таких длинах волн. Сейчас команда пытается сделать панели визуально ярче.

Раду возглавляет Центр передового опыта по интегрированным устойчивым энергетическим системам и хранению энергии (CIREES). FIU руководит многолетним проектом, в котором участвуют партнёры из Университета штата Пенсильвания. Цель - найти энергетические решения в поддержку стратегического курса Министерства обороны США, которое считает энергетическую устойчивость военнослужащих приоритетом национальной безопасности.

Следующий шаг - увеличить размеры устройства. Панель многослойная и тонкая, поэтому масштабирование сложно, но пока команда справлялась без проблем, говорит первый автор исследования Нитeш Кумар. Образец площадью 1,1 квадратного сантиметра сохранил эффективность преобразования энергии выше 20%, что подтверждает работоспособность технологии за пределами крошечных лабораторных образцов.

"Большинство солнечных элементов из таких материалов на исследовательской стадии тестируют при площади около 0,1 квадратного сантиметра, потому что на это рассчитано стандартное лабораторное оборудование, - поясняет Кумар. - Мы увеличили площадь до 1,1, а затем до 2,1 квадратного сантиметра и всё ещё видели высокие показатели. Наша следующая цель - продолжать масштабирование в сторону панелей, пригодных для продукта".

Источник: Tech Xplore