Эта ультратонкая солнечная технология может питать всё — от телефонов до небоскребов

Исследователи Технологического университета Чалмерса в Швеции совершили важный прорыв в понимании галогенидных перовскитов — одних из самых многообещающих материалов для производства эффективных, гибких и легких солнечных элементов. Используя компьютерное моделирование и машинное обучение, ученые смогли раскрыть структуру кристаллического соединения формиадиния свинца йодида при низких температурах — давнюю загадку, которая препятствовала оптимальному использованию этого материала. Это открытие является ключевым для проектирования и контроля как самого материала, так и смесей на его основе.

Исследователи обнаружили, что молекулы формиадиния застревают в полустабильном состоянии при охлаждении материала. Сочетание стандартных методов с машинным обучением позволило проводить симуляции, которые в тысячи раз длиннее, чем раньше, и включать миллионы атомов вместо сотен, что приближает модели к реальным условиям. Для подтверждения результатов ученые сотрудничали с экспериментальными исследователями из Бирмингемского университета, охлаждая материал до -200°C и убеждаясь, что эксперименты соответствуют симуляциям.

Это достижение особенно актуально в контексте быстрорастущего глобального потребления электроэнергии, которое, по прогнозам Международного энергетического агентства, превысит 50% от общего мирового энергопотребления через 25 лет по сравнению с текущими 20%. Разработка новых материалов может дать нам значительно более эффективные солнечные элементы, чем существующие — настолько тонкие и гибкие, что они могут покрывать что угодно, от мобильных телефонов до целых зданий.