Польский физик и предпринимательница Ольга Малинкевич разработал новый метод струйной обработки перовскитов — минералов для нового поколения более дешевых солнечных элементов — который позволяет производить солнечные панели при более низких температурах, что резко снижает затраты на их создание.
— По нашему мнению, солнечные элементы на основе перовскита способны решить проблему энергетической бедности в мире, — считает Мохаммад Хаджа Назируддин, профессор Федерального технологического института Швейцарии в Лозанне, учреждения, занимающегося исследованиями в области солнечной энергии.
Солнечные панели, покрытые минералом, легкие, гибкие, эффективные, недорогие, имеют различные оттенки и степени прозрачности.
Их можно легко прикрепить практически к любой поверхности — ноутбуку, машине, дрону, космическому кораблю, зданию — для выработки электроэнергии, в том числе в тени или в помещении.
Минерал перовскит известен науке, по крайней мере, с 1830-х годов, когда впервые был обнаружен немецким минералогом Густавом Роузом на Урале. Он был назван в честь русского минералога Льва Перовского.
В последующие десятилетия синтез атомной структуры перовскита стал легче.
Но только в 2009 году японский исследователь Цутому Миясака обнаружил, что класс минералов перовскита может быть использован для формирования фотоэлектрических солнечных элементов.
Однако процесс требовал высоких температур и перовскит мог быть нанесен только на материалы, способные их выдержать, например, стекло.
В 2013 году еще будучи студенткой Университета Валенсии в Испании Ольга Малинкевич нашла способ покрыть гибкую фольгу перовскитами методом испарения.
Позже она разработала процедуру струйной печати, которая позволила снизить производственные затраты настолько, чтобы сделать массовое производство экономически целесообразным.
— Больше нет необходимости в высоких температурах, чтобы покрыть предмет фотоэлектрическим слоем, — сказала Малинкевич.
Ее открытие было описано в журнале Nature, привлекло внимание средств массовой информации, а также принесло награду Photonics21 Student Innovation на конкурсе, организованном Европейской комиссией. Также проект польских разработчиков вошел в список лучших новаторских решений для людей в возрасте до 35 лет в 2015 году.
Она вместе с двумя польскими бизнесменами основала компанию Saule Technologies, названную в честь балтийской богини солнца.
Им пришлось собрать все свое лабораторное оборудование с нуля, однако позже появился мультимиллионер — японский инвестор Хидео Савада. Теперь компания имеет ультрасовременную лабораторию с международной командой молодых специалистов и строит производственную площадку промышленного масштаба.
— Это будет первая в мире производственная линия, использующая эту технологию. Его мощность достигнет 40 тысяч квадратных метров панелей к концу года и 180 тысяч квадратных метров в следующем году. Но это всего лишь капля в море с точки зрения спроса, — отметила Малинкевич.
В конце концов, в зависимости от спроса, можно легко установить компактные производственные линии повсюду, чтобы делать солнечные панели на основе перовскита.
Шведская строительная группа Skanska уже тестирует самые современные панели на фасаде одного из своих зданий в Варшаве. Она также подписала лицензионное партнерство с Saule в декабре за исключительное право на использование технологии солнечных батарей компании в своих проектах в Европе, США и Канаде.
— Перовскиты оказались успешными даже на поверхностях, которые получают мало солнечного света. Мы можем применять их практически везде. Более или менее прозрачные панели также отвечают требованиям дизайна. Благодаря их гибкости и различным оттенкам, нет необходимости добавлять какие-либо дополнительные архитектурные элементы, — отметил Адам Тарговски, менеджер по устойчивому развитию в Skanska.
Стандартная панель площадью около 1,3 м2 при прогнозируемой стоимости 50 евро обеспечит суточно необходимой энергией офисное место.
Малинкевич считает, что первоначальная стоимость ее продукции будет сопоставима с ценой обычных солнечных батарей.
Технология перовскита также тестируется в отеле недалеко от Нагасаки, Япония.
Планируется также пилотное производство перовскитных панелей в Вале, Швейцария, и в Германии под крылом предприятия Oxford Photovoltaics.