Вчені створили органічні фотоелементи рекордного розміру та ефективності

Вчені з Швеції та Китаю створили сонячний модуль площею 36 кв. см з коефіцієнтом корисної дії вище 14%, що вважається межею для елементів більше 20 кВ. см.

Новий метод розроблений у рамках спільного проекту, очолюваного дослідниками з Університету Лінчепінга та Університету Сучжоу, передає sciencedaily.com

Міжнародна команда виготовила сонячний елемент, використовуючи розчин з високою температурою кипіння і без будь-яких токсичних інгредієнтів, енергоефективність якого перевищує 17%. Крім того, сонячний модуль, оброблений зеленим розчинником, площею 36 см2 показує ефективність перетворення енергії більше 14%. Це найвища ефективність, про яку повідомлялося на сьогоднішній день для модулів органічних сонячних елементів з активною площею більше 20 см2. Обидва ці прориви важливі для того, щоб технологія органічних сонячних елементів зробила свій комерційний прорив у великих масштабах.

"Наші результати тепер відкриті для виробництва органічних сонячних елементів у великих масштабах для використання на відкритому повітрі", - говорить Постдок Руй Чжан, який працює з професором фен Гао у відділі електронних і фотонних матеріалів університету Лінчепінга.

Функція органічних сонячних елементів покращувалася крок за кроком. Коли сонячне світло у вигляді фотонів поглинається органічним напівпровідниковим донором, утворюється "збуджений стан". Електрони переходять на більш високий енергетичний рівень і створюють дірки на більш низькому енергетичному рівні, до яких вони, однак, все ще притягуються. Електрони не повністю звільняються, і фотострум не виникає. Дослідники провели експерименти, в ході яких вони додали різні акцепторні матеріали, які приймають електрони і, таким чином, дозволяють їм звільнятися, створюючи фотострум.

Пару років тому китайські вчені розробили новий акцепторний матеріал Y6, який може забезпечити високу ефективність органічних сонячних елементів. Зараз вчені знайшли гостьову молекулу, відому як BTO, яка гарантує, що молекули Y6 у сонячному елементі упаковані таким щільним і стабільним чином в зелених розчинниках, що фотострум може генеруватися ефективно. Додавання BTO також дозволяє виробляти сонячні елементи більшої площі з високою ефективністю.

"Наша стратегія полягає у встановленні чітких правил проектування для оптимізації взаємодії між органічними донорами і акцепторами у багатокомпонентних сумішах, що відповідають критичним вимогам для майбутнього розвитку органічних фотоелектричних технологій», - говорить професор Яовен Лі з Університету Сучжоу.

 



Якщо Ви помітили орфографічну помилку, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Новини по темі:

comments powered by Disqus
Система Orphus
Щотижнева
e-mail розсилка