Органічні сонячні елементи отримали новий рекордний ККД в 12,25 %

"Німецькі дослідники досягли нового рекорду продуктивності органічних сонячних елементів, які не грунтуються на фулерени, одноперехідних сонячних елементах. Для них вдалося отримати ККД з результатом в 12,25 % на площі в 1 см2. Докладний звіт про роботу був опублікований в журналі Nature Energy", - розповідає співробітник компанії "Сонячна Енергія": https://sun-energy.com.ua/, в якій безпосередньо можна купити сонячні батареї у Львові.

Розвиток органічних фотогальванічних систем в останні роки відбувається швидкими темпами. Зазвичай такі пристрої містять 2 шари напівпровідників - перший діє як донор, поставляючи електрони, а другий - як акцептор. На відміну від кремнію, який традиційно використовують і отримують плавленням або осадженням в вакуумних установках, шари полімеру в органічних осередках можуть наноситися безпосередньо на підкладку. По-перше, це означає відносно низькі виробничі витрати, а по-друге, ці гнучкі модулі легше використовувати в умовах міських просторів. Раніше фулерени - наночастинки на основі вуглецю - вважалися ідеальними акцепторами, але внутрішні втрати заснованих на ньому сполук сильно обмежують їх потенційну ефективність.

Але згодом була відкрита нова органічна молекула, яка поглинає більше сонячного світла, ніж фулерени, але яка є такою ж довговічною. Після такої модернізації органічні фотоелементи стають більш привабливими для комерційного використання. Але до виходу реально масового продукту належить провести ряд додаткових досліджень. Разом з тим, вчені вже налаштували абсорбуючі показники, енергетичні рівні та мікроструктури органічних напівпровідників. Основна увага при оптимізації була направлена на сумісність донора і акцептора, співвідношення щільності струму короткого замикання і напруги розімкнутого ланцюга, що є важливими факторами збільшення виходу електроенергії.

Результат ефективності в 12,25 % - це новий зареєстрований рекорд для органічних одноперехідних сонячних елементів, де акцептор не перебуває в зв'язку з фулеренами. Варто відзначити, що вчені досягли успіху в скороченні втрат до таких низьких рівнів, що найвище значення в лабораторії було лише трішки нижчим 13 %. У той же час вони змогли продемонструвати стабільність в імітованих умовах виробництва при зміні температури та інтенсивності сонячного випромінювання.