Простой метод изготовления солнечных элементов из пластика открыт учеными Японии - «Новости Электроники»

Человечество стремительно движется вперед к массовому использованию солнечной энергии для питания своих домов, гаджетов и промышленности. Пластиковые солнечные элементы, состоящие из различных сочетаний электропроводящих органических полимеров, имеют хороший потенциал стать основой для легких и дешевых фотоэлементов. Но проблема таких устройств заключается в том, что их эффективность очень зависит от возможностей материалов смешиваться и кристаллизироваться в тонких пленках, к тому же они требуют очень тщательной и сложной обработки.

Ученые из Университета Осаки в сотрудничестве с Институтом исследований полимеров им. Макса Планка усовершенствовали один из открытых ранее полимеров, создав новый вид фотоэлектрических ячеек, которые не нуждаются в дополнительных или специальных методах обработки. При этом им удалось сохранить хорошую эффективность преобразования солнечной энергии в электричество. Результаты их работы были опубликованы в журнале Advanced Energy Materials.

Органические фотоэлементы работают за счет энергии света, которая возбуждает в полимере электроны. Они передаются шаровидным молекулам углерода – фуллеренам, и далее следуют к положительной стороне ячейки. Пространство, оставленное электроном – так называемая «дырка», также должна перемещаться через полимер на другую сторону устройства для завершения цепи.

Читайте также: Nissan: в Японии владельцы нового Leaf получат бесплатные домашние солнечные электростанции

Исследовали включили в свой полимер блок из 3-гексилтиофена (P3HT), который улучшил дырочную проводимость материала, что, в свою очередь, повысило эффективность преобразования солнечной энергии элементом на 9.12%. Кроме того, P3HT и полимер вместе образуют аморфную смесь, внутренняя структура которой не является жесткой. Это устраняет необходимость в тщательной кристаллизации материала для обеспечения заданной производительности.

Напомним, недавно японская компания Solar Frontier заявила о рекордном показателе эффективности тонкопленочных солнечных ячеек. Ей удалось достичь КПД 22,9% преобразования света на 1см2 фотоэлемента с использованием собственной технологии CIS.

Читайте также: Впервые перовскитные солнечные батареи выходят в продажу

Источник: osaka-u.ac.jp