Учёные разработали дрон, который использует исключительно солнечную энергию для полёта

Исследователи из Линцского университета разработали миниатюрный квадрокоптер, который питается исключительно от солнечных панелей. Эти ультратонкие панели из перовскита в 40 раз тоньше бумаги и составляют всего 5% массы дрона вместе с креплениями. Их рекордное соотношение вырабатываемой мощности к весу открывает перспективы для создания инновационных мобильных решений и гаджетов.

Перовскитные солнечные панели обладают огромным потенциалом в области фотовольтаики, но пока в основном демонстрируют свои возможности в лабораторных условиях, так как очень чувствительны к внешним воздействиям, таким как влажность. Для защиты экспериментальных солнечных элементов из перовскита, австрийские учёные покрыли их оксидом алюминия и нанесли на полимерную плёнку. Общая толщина этих элементов составляет всего 2,5 мкм, что является уникальной особенностью перовскитных материалов.

На небольшом дроне с четырьмя электродвигателями и винтами установили 24 отдельных модуля, каждый площадью 1 см². Энергии, генерируемой этими элементами, оказалось достаточно для приведения в движение роторов и взлёта дрона. КПД панелей не был рекордным — не выше 20%, но важным был их малый вес: каждая ячейка весила чуть меньше 1 мг, а их доля в общем весе дрона была значительно ниже 1%. Даже с учетом электроники и крепежных материалов, вклад подсистемы питания оставался ниже 5% от массы квадрокоптера.

Простые расчеты показывают, что соотношение генерируемой панелями дрона мощности к его массе составляет 44 Вт/г. Для сравнения, обычные солнечные панели из кремния для установки на частных площадках имеют соотношение 0,03 Вт/г. Разница впечатляющая. Развитие этой технологии будет приветствоваться всеми, кто ценит мобильные решения.