Команда исследователей из Шэньчжэньского технологического университета создала инновационный метод для производства органических солнечных элементов (ОСЭ), который не только повышает эффективность, но и обеспечивает безопасность для окружающей среды. Этот прорыв может значительно снизить стоимость и увеличить доступность солнечных батарей в будущем, сообщает Дзен-канал "TehnObzor".
Прорыв в эффективности и безопасности
Новые ОСЭ продемонстрировали впечатляющий эффективный коэффициент около 20%. Это очень высокий показатель для данного типа солнечных панелей, особенно учитывая отсутствие токсичных веществ в их составе. В качестве примера: финские аналоги смогли достичь лишь 18% КПД.
Одной из ключевых особенностей разработанных элементов является использование толуола, органического растворителя, который более безопасен по сравнению с токсичными аналогами, такими как хлороформ. Это открытие указывает на яркое будущее для экологически чистых технологий в энергетической сфере.
Инновационная морфология для повышения эффективности
Успех в разработке новых солнечных элементов связан с оптимальным расположением материалов внутри устройства. Правильная морфология напрямую влияет на эффективность работы ОСЭ. Для достижения этого команда добавила два уникальных химических вещества, ODBC и PDBC, в соответствующие слои солнечного элемента. Эти изомеры, имеющие схожий состав, но отличающиеся структурой, значительно улучшают внутреннюю организацию материала.
- ODBC обладает более высоким дипольным моментом, что помогает улучшить упорядоченность элементов и способствует эффективному поглощению солнечного света.
- Расположение этих веществ в акцепторном слое солнечного элемента создает более гладкую и продуктивную внутреннюю структуру, что оптимизирует движение электрических зарядов.
Кроме того, благодаря своим свойствам, ODBC и PDBC замедляют процесс высыхания, давая материалам достаточно времени для формирования идеальных слоев, что в свою очередь увеличивает эффективность зарядки.
Долгосрочная стабильность и альтернативные применения
Исследования показали, что новые солнечные элементы имеют улучшенную долгосрочную стабильность и сниженные потери энергии. Одна из конфигураций даже демонстрировала сертифицированную эффективность на уровне 19,7%, что является достижением для технологий на основе экологически чистых растворителей. Данный подход может быть адаптирован для различных типов органических солнечных элементов, что приближает их к массовому производству и коммерциализации.
Это не только делает солнечные батареи более доступными, но и открывает новый виток в развитии экологически безопасной энергетики во всем мире.
