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.

14

«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.