Исследователи из химического института Уорикского университета обнаружили, что органические фотоэлементы можно производить дешевле, не жертвуя при этом производительностью. Это позволит ускорить внедрение на рынок технологии, хорошо подходящей для интеграции в фасады зданий.
Как сообщает портал архитектуры Solar Age, исследователи из Университета Уорика в Англии нашли новый способ сделать органические фотоэлементы намного дешевле. Поскольку их эксперименты показали, что для переноса электронов, генерируемых в полупроводниковом материале, во внешний слой, достаточно только одного процента поверхности фотоэлемента. Ранее предполагалось, что для увеличения эффективности органических фотоэлементов проводящей должна быть вся поверхность, чтобы переносить достаточно электронов во внешний слой.
Для своих экспериментов исследователи разработали опытный образец электрода, который позволил им систематически изменять проводящую поверхность. Результат: даже если 99 процентов поверхности было электрически изолировано, электрод продолжал работать так же хорошо, как если бы вся поверхность была проводящей. Обязательным условием является то, что проводящие области находились не слишком далеко друг от друга.
Такие эксперименты позволили понять, что для проводящих слоев, между которыми расположены органические фотоэлементы, можно использовать менее дорогие материалы. «Это новое открытие означает, что композиты из изоляторов и проводящих наночастиц, такие как углеродные нанотрубки, фрагменты графена или металлические наночастицы, имеют большой потенциал для улучшения характеристик органических фотоэлементов при минимальных затратах», — сказала Динеша Дабера, которая участвовала в исследовании. «Органические фотоэлементы находятся на пороге выхода на рынок, но они еще не достигли того, что они могут. Чтобы снизить производственные затраты и в то же время повысить производительность, может помочь все, что угодно», — говорит она, описывая значимость результатов исследований.
Росс Хаттон (Ross Hatton), директор химического института Уорикского университета, добавляет, что спрос на фотоэлементы, которые могут быть нанесены на гибкие подложки, которые имеют малый вес и могут соответствовать цветовым предпочтениям архитекторов, быстро растет. «Обычные кремниевые фотоэлементы отлично подходят для крупномасштабного производства электроэнергии в солнечных парках и на крышах зданий», — говорит он. «Но когда речь идет о требованиях, например, к интеграции в окнах зданий, то их использовать будет сложно. Органические фотоэлементы могут соответствовать этим требованиям и вскоре станут использоваться не только для нишевых возможностей применения. Наше открытие может помочь сделать гибкие фотоэлементы более коммерческой реальностью, так как они предоставляют дизайнерам вместе с этим классом фотоэлементов более широкий выбор материалов для использования в своих работах».
Источник: https://www.solarage.eu/public-lobby/newsroom/