Научно-исследовательский центр в Юлихе улучшил эффективность органических фотоэлементов

organicheskie-fotoelementy_1Международная исследовательская группа использует новые материалы для улучшения органических фотоэлементов. Специальные молекулы будут поглощать больше света, а материалы станут более стабильными и менее дорогими, чем те, что использовались ранее. Это позволит достичь эффективности до 11%.

Предыдущие концепции для органических фотоэлементов, как правило, основаны на так называемых фуллеренах, которые действуют в активном слое пластика в качестве приемников электронов. По мнению ученых из научно-исследовательского центра в Юлихе, у этих фуллеренов есть, однако, некоторые недостатки: они плохо способны поглощать видимый свет. Более того, их производство все еще относительно энергоемкое, и сами по себе они не особенно стабильны.

Группа исследователей во главе с Дерья Баран, научным сотрудником в области фотоэлектрики Института энергетики и климатических исследований в Юлихе, а также имперского колледжа Лондона, представила теперь новый материал для органических фотоэлементов, у которого нет недостатков фуллеренов, используемых ранее. Тем самым будет повышена эффективность и стабильность фотоэлементов, и в то же время затраты на их производство будут снижены.

Новый материал для приемников электронов состоит из трех различных молекул, говорят исследователи. Сложная трехслойная смесь превосходит по своей производительности только с одним типом приемника молекул. Поэтому становится возможным использование более устойчивых полимеров, недорогих в изготовлении. Еще одно преимущество состоит в том, что органические фотоэлементы из нового материала могли бы лучше преобразовывать длинноволновый свет (красный или инфракрасный свет). Это позволяет новым фотоэлементам достигать эффективности 7,7%. Это значительно выше, чем у других органических фотоэлементов. Кроме того, при использовании более сложных полимеров эффективность может быть увеличена до 11%. Результаты исследования были опубликованы в двух исследованиях в журналах «Nature Materials» и «Energy and Environmental Science».

Ученым, однако, не удалось поставить новый рекорд эффективности с таким новым подходом. Как известно, компания Heliatek в феврале этого года, к примеру, разработала органическую солнечную батарею с КПД 13,2%.

Органические фотоэлементы преобразуют солнечный свет в электричество с помощью специальных пластмасс. При этом они все еще не достигают эффективности обычных фотоэлементов, основанных на полупроводниковых кристаллах. Тем не менее, у этой технологии есть хороший потенциал сделать производство солнечной электроэнергии более дешевым, так как используемая для производства фотоэлементов пластмасса значительно дешевле в своем изготовлении. Кроме того, гибкие органические фотоэлементы обеспечивают новые сферы применения, например, прозрачные солнечные батареи можно интегрировать в оконное стекло или в одежду.

Источник: http://www.pv-magazine.de/nachrichten/details/beitrag/forschungszentrum-jlich-verbessert-organische-solarzellen_100025487/?L=1%252F&cHash=a0b8fb82b0406316de0aa3662f45bbb2

 

 

Написать нам