Ученые описали способ создания эффективных фотоэлементов из органики
Logo
Cover

Органические солнечные ячейки из углеродных материалов печатать недорого и они могут быть полупрозрачными, гибкими и легкими. Главной проблемой были большие потери энергии. Потребовались усилия группы ученых из семи стран, чтобы описать способ организации наиболее эффективного производства.

«Мы сформулировали несколько правил рационального дизайна для минимизации энергетических потерь в органических солнечных элементах. Следуя этим правилам, мы представили ряд примеров низкой энергопотери и высокого КПД», — описывает результаты профессор Фэн Гао из Линчёпингского университета Швеции.

«Методичка» опубликована в научном журнале Nature Materials. С помощью этих инструкций органические фотоэлементы можно сделать сравнимыми по эффективности конверсии солнечного излучения в электрическую энергию с конкурирующими подходами, сообщает Phys.org.

Теоретический лимит для солнечных элементов составляет около 33%. Лабораторные эксперименты с кремниевыми элементами позволили добиться 25%. Считалось, что при использовании органики этот предел еще ниже.

«Теперь мы знаем, что разницы нет — теоретический лимит то же самый для фотоэлементов, созданных из кремния, перовскитов или полимеров», — говорит профессор Олле Инганас, другой участник проекта.

Исследователи представили в своей работе около десятка материалов — новых и тех, к которых уже писали в научных журналах. Все они демонстрировали совпадение экспериментальных данных с новой теорией.

Рекордного для органических солнечных элементов КПД — 14,2% — добилась международная группа ученых. Теперь осталось решить вопрос стабильности за счет увеличения размера молекулы-акцептора, и изобретение можно сертифицировать и применять.