Полминуты на солнечном свете увеличат время автономной работы умных устройства на десятки минут при использовании возобновляемой и перезаряжаемой батареи, разработанной в Университете Суррея. Исследователи из Института передовых технологий Суррея представили работу фотоперезаряжаемую систему с перовскитными солнечными элементами. Она пригодится для работы носимых датчиков, часов и устройств интернета вещей.

Для создания своей системы исследователи использовали струйную печать и электроосаждение, чтобы соединить стабильные и сверхбыстрые квазитвердотельные батарейки из цинка и диоксида марганца с гибким солнечным элементом из перовскита. Благодаря специальной технологии объединения частей система демонстрирует высокую плотность энергии и объема, сравнимую с современными микробатареями, и суперконденсаторы. В частности, исследователи используют защитный слой из никеля, чтобы стабилизировать конфигурацию батареи и улучшить электрохимических характеристики.

По результатам испытаний система достигает высокой объемной плотность энергии 148 мВтч·см^-3 и плотность мощности 55 Вт·см^-3. При этом солнечный элемент из перовскита позволяет быстро перезарядить систему.

Схема работы фотоперезаряжаемой системы. Изображение: Jinxin Bi et al., Energy Storage Materials

Исследователи полагают, что новая технология будет полезна для создания носимых устройства, которые будут работать без перезарядки в течение длительного времени. Это особенно важно, например, для удаленного мониторинга здоровья или работы дистанционных приборов. Кроме того, такая технология опирается на экологически чистые источники энергии.

Уникальные особенности нашей сверхбыстрой фотоперезаряжаемой системы будут способствовать ее широкому применению в носимых интернет-вещах с автономным питанием, автономных энергосистемах и аварийной электронике, – Юньлун Чжао, соавтор исследования.