Новый полимер S-PPV удешевит производство фотоэлементов - «Технологии»
Органические полимеры используются в солнечных батареях, светодиодах, сенсорах и многих других устройствах. Один конкретный тип полимера под названием S-PPV рассматривался ранее как теоретически многообещающий, но с технической точки зрения его практически невозможно было получить. Однако, после многих лет работы команда из Венского технологического университета определила новый процесс химического синтеза S-PPV, который в настоящее время уже запатентован.
По словам Флориана Глекльхофера, ученого из Института прикладной синтетической химии при Венском университете, PPV - это полимеры, которые обладают превосходными технологическими свойствами. Они взаимодействуют со светом и проводят электрический ток настолько эффективно, что представляют большой интерес для использования в солнечных батареях и светодиодах. Они имеют длинную твердую углеводородную структуру, к которой прикреплены определенные боковые группы. И в зависимости от выбранной группы можно устанавливать электронные свойства материала.
До сих пор на практике использовались O-PPV – полимеры, боковые группы которых связаны с основной цепочкой через атом кислорода. Но если заменить кислородные боковые группы серными, то это создаст новый S-PPV, который будет обладать другими свойствами. К примеру, это может улучшить общую стабильность полимера и передачу электрического тока.
Читайте также: Фотоэлектрические концентраторы поставили новый рекорд эффективности
Опытные коллеги пытались отговорить Глекльхофера от попыток производства S-PPV, – считалось, что это слишком сложно. Однако, он все же решил продвигать проект, и вскоре стало очевидно, что это будет действительно непростая задача.
«Для нас было важно разработать метод синтеза, который был бы недорогим, с как можно меньшим количеством стадий и без необходимости использования дорогих катализаторов. Наша цель – это производство материала, который можно использовать в промышленности. А S-PPV может быть коммерчески успешным только в том случае, если производственные затраты не превышают определенного уровня» - говорит Глекльхофер.
И после четырех лет напряженной работы, многочисленных проб и ошибок команда наконец-то нашла надежный метод производства S-PPV – с помощью микроволнового излучения. Подходящие мономеры полимеризуются с последующей модификацией боковых групп. Реакция происходит в течение нескольких секунд. Цвет материала меняется во время процесса, так что можно даже увидеть, как это происходит.
Руководитель проекта чрезвычайно уверен в коммерческих перспективах новой технологии. Он утверждает, что в синтезе используются недорогие материалы и не требуются дорогостоящие катализаторы. Метод может быть масштабирован до применения в промышленности и создает продукт с улучшенными электронными свойствами. S-PPV биосовместимы, относительно нетоксичны, что также делает их перспективными для использования в медицине.
Читайте также: Новый дешевый метод создания перовскитных солнечных элементов открыт учеными Литвы и Германии
Источник: tuwien.ac.at
И будьте в курсе первыми!
