Данила Саранин – молодой ученый, руководящий лабораторией перспективной солнечной энергетики НИТУ МИСИС, доктор технических наук. Под его руководством в университете была создана первая в России полноформатная солнечная панель на гибридных перовскитах. Разработки лаборатории отмечены золотой медалью салона «Архимед-2025», премией правительства Москвы «Новатор Москвы».

Сегодня «СОЮЗ» – в гостях у Данилы Саранина в лаборатории в МИСИС на Ленинском проспекте. Мы беседуем о том, что же представляют из себя загадочные перовскиты и что они привнесут в нашу жизнь в недалеком будущем.

Данила Сергеевич, «Алиса» рассказала, что вы занимаетесь энергией солнца...

Данила Саранин: Нет, это не так. Мы ведь не энергетики. Мы – специалисты по полупроводниковой технологии. Солнечные батареи – это приборы, устройства или, как сейчас правильно говорить, девайсы. А мы занимаемся именно технологией устройства: делаем солнечные батареи на новом поколении технологий.

Речь как раз об особых полупроводниках, которые называются «перовскитные»?

Данила Саранин: Да, это перовскит. Слово произошло от фамилии русского археолога Льва Алексеевича Перовского, государственного и военного деятеля Российской Империи XIX века.

Перовскитов на самом деле великое множество – в Уральских горах, например, можно выкопать природный минерал перовскит. Но мы используем другое – синтетические перовскиты. Это гибридные соединения с органическими катионами, со свинцом, с большим количеством йода. Вот эта комбинация позволяет получать перовскитные полупроводники из растворов в виде тонких пленок. Тоньше, чем человеческий волос. Меньше микрона.

Их можно печатать: экструзией, струйной печатью. Мы используем жидкофазную технологию, которая сейчас стоит на пороге входа в индустрию.

Эта технология сейчас заинтересовала весь мир...

Данила Саранин: Этим занимаются тысячи ученых – в любой стране, где есть спрос на солнечную энергетику и где есть школы по полупроводниковому материаловедению.

Перовскитные батареи нужны во многих областях. Это, к примеру, космос, потому что космос становится коммерческим, там начинают считать деньги. До недавнего времени в космосе использовались солнечные батареи по 50 тысяч долларов за квадратный метр. Перовскитные – потенциально могут быть дешевле в 10 раз.

Еще 10-15 лет назад перовскиты были темой лабораторных исследований, а сейчас их начинают производить, вкладывая миллиарды, большие игроки. Это не шутки. И мы здесь работаем над их промышленным воплощением.

А почему именно здесь, в НИТУ МИСИС, а не где-нибудь сразу на производстве или под крылом сильной частной корпорации?

Данила Саранин: В мире есть примеры лабораторий при корпорациях, при заводах и производствах, но, скажем так, все идеи школы рождаются в институтах, в университетах. И лаборатории при производствах, при корпорациях, тоже поддерживаются кадрами из институтов. Лучше ничего не придумать.

Вообще, университет – это вместе с церковью самый стабильный общественный институт, который существует сотни, а где-то уже и тысячи лет. В университете есть постоянный приток молодых умов – в индустрии это не всегда так.

В Университете МИСИС – одна из ведущих материаловедческих школ в стране. МИСИС – это технологический университет, и одна из его ключевых миссий – отдавать технологию в индустрию. МИСИС ведь исторически – это институт стали и сплавов, мостик прослеживается хорошо.

Сейчас идет большая федеральная программа «Приоритет-2030», в рамках которой мы с коллегами реализуем в МИСИС стратегический технологический проект «Энергия материалов», направленный на продуктовое развитие научных разработок.

Мы и до того – порядка 10 лет – занимались различными научными программами. К примеру, программой 5-100, которая фактически стала импульсом для всех научных направлений, чтобы они были конкурентны на международном уровне, и теперь это должно иметь некий «выхлоп» в индустрию.

Мы занимаемся не просто перспективными материалами, мы занимаемся приборной полупроводниковой структурой на основе материала. Это подразумевает и классическое материаловедение, и физику полупроводников, и инженерные науки – университетский научный «сплав».

Лаборатория, которая еще занимается и масштабированием для промышленности, требует больших расходов. Вы выигрывали серьезные гранты, но, наверное, этого финансирования недостаточно для такой ресурсоемкой работы?

Данила Саранин: Да, мы начинали на грантовой основе, и без этого наука низкого технологического уровня готовности, то есть стоящая на уровне идеи, на уровне лабораторных процессов, не существует. Сейчас у нас все больше становится договорных работ с компаниями. Потому что то, что мы делаем, уже представляет для них интерес. С этим можно работать, это можно испытывать. Это можно пробовать внедрять. Поэтому наша лаборатория растет, и финансирование сейчас происходит по смешанной модели – и гранты, и хоздоговорные работы.

Наука – это недешево (как и, например, настоящее искусство). Если мы хотим быстрых результатов, нам нужно срезать углы и решать параллельно много задач. Это проектная деятельность с жесткими дедлайнами, и это больше похоже на бизнес, потому что ты должен каждый день доказывать, чего стоишь. Проект начался, проект закончился, а деятельность лаборатории должна быть «бесшовной», работа должна идти, идти и идти.

Расскажите, когда мы сможем увидеть перовскитные технологии в своей обычной жизни, может быть, даже в быту?

Данила Саранин: Я даю перовскитным материалам для солнечной энергетики 15-20 лет до их полного вхождения в индустрию. Перовскитами интенсивно начали заниматься в десятые годы, и сейчас, в 2026-м, технологии уже шагают в производства. Это хорошие сроки: кремний, который сейчас стоит в каждом устройстве, учились делать больше 70 лет.

Рынок солнечной энергетики огромен, и он только растет. Кремниевая технология стала окупаемой, но из нее уже выжат максимум, она не станет лучше и не станет ощутимо дешевле. Вопрос: куда эволюционировать дальше?

Использование печатных тонких пленок перовскита – это ответ. Перовскитные материалы поглощают солнечный свет в 100 раз сильнее кремниевых. Перовскит можно делать ультрагибким, радиационно стойким, совмещать с кремнием в тандемных структурах с КПД свыше 30 %. Себестоимость перовскита ниже кремния.

Перовскиты придут в космос. А где на Земле они особенно пригодятся?

Данила Саранин: В первую очередь в строительстве. Взгляните в окно: видите здания «Москва-Сити»? Заметно, что у них не простые стекла. Это охлаждающее остекление. На оконные стекла нанесено покрытие, которое отражает инфракрасную составляющую и пропускает только видимый свет. Цветовая гамма стекла может быть любой, она зависит от того, нужно ли дополнительное затенение. Это делается для того, чтобы внутри помещения с такой площадью остекления не было жарко. А теперь представьте: можно эту историю дополнить.

«Собрать» то, что отражено от поверхности?

Данила Саранин: Да, и не просто отразить инфракрасную часть, а переработать свет видимого спектра в электрический ток, который затем можно будет использовать для энергетики дома. С кремнием такое сделать невозможно – он непрозрачный. А перовскит можно сделать практически прозрачным, ему можно задать цветовую гамму любых цветов радуги, чтобы он удовлетворял эстетическим, архитектурным требованиям.

До последнего времени с другими полупроводниками это были рабочие концепции, но с маленьким КПД. А сейчас перовскит выстреливает именно потому, что у него КПД реально конкурентный с кремнием. Это солнечная батарея, не уступающая кремнию, плюс ее еще можно печатать и делать полупрозрачной.

Какие шаги осталось сделать до выхода технологии в реальную жизнь?

Данила Саранин: В нашей программе заложено, что к 2030 году наша технология должна быть готова к производству. Но здесь дело не только науки и техники. Тут еще нужна вся регуляторика. Если мы целимся во что-то, что связано с людьми, сразу возникает большое количество требований, СанПиНов и тому подобного. Чтобы солнечные батареи слишком не затеняли окна, должна быть нужная прозрачность. Токопроводящий канал со 100 метров окон будет в себе нести амперы тока – это очень большие величины. Такие окна с электрогенерируемыми элементами должны отвечать требованиям пожарной безопасности. Все такие вопросы нужно решать на законодательном уровне.

Поделитесь, общение с какими коллегами, партнерами вам помогает в работе?

Данила Саранин: Тесно сотрудничаем, дополняя друг друга, с институтами Российской академии наук. Особенно с Институтом синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН. Они, как и мы, как МИСИС, находятся на Ленинском проспекте. Это в каком-то смысле везение, что мы так близко. У нас некоторые вопросы решаются в течение часа.

С китайскими учеными делимся опытом, покупаем оборудование.

С белорусскими коллегами-учеными мы общаемся на конференциях и были бы рады с ними взаимодействовать, мы открыты к такому сотрудничеству.

Расскажите про свою команду.

Данила Саранин: У нас порядка 30 человек. В основном это технологи, специалисты по напылению, по нанесению тонких пленок, появился еще и метрологический комплекс – люди, которые занимаются контролем качества. Но это только ядро. По всей продуктовой истории мы все больше и больше работаем с партнерами. Это сырьевые компании, это компании-девелоперы – застройщики, которым интересно использовать наши технологии в реальных зданиях.

А вы задействуете как-то студентов МИСИС? Или их еще рано пускать в такие лаборатории? Может быть, они могут в учебных целях к вам заходить?

Данила Саранин: Студенты – наша главная движущая сила.

То есть у вас могут работать даже не выпускники МИСИС, а нынешние студенты?

Данила Саранин: Именно. Есть и бакалавриат, и магистратура, а теперь ещё и базовое, и специализированное высшее образование, так как МИСИС – участник пилотного проекта по изменению уровней профессионального образования. Приходят ребята с разных кафедр: химики, физики, материаловеды.

Полгода – и студент уже боевая единица. Сначала он просто исполнитель. А потом он начинает анализировать. Ученому что ценно в инженере? Что он может не просто выполнить, а еще думать, наблюдать. Вот это самое важное.