97% производительности после 2000 часов: в Китае придумали полимерные солнечные панели
Разработанные исследователями из Уханьского технологического университета солнечные элементы успешно достигли эффективности 19,1%.
Исследователи из Китая разработали новый тип полимерных солнечных элементов, которые обеспечивают стабильную производительность преобразования энергии, пишет interestingengineering.com.
Полимерные солнечные батареи обладают такими преимуществами, как малый вес, гибкость и технологичность решения, однако их практическое применение долгое время ограничивалось недостаточной эксплуатационной стабильностью и производительностью. Тем не менее, устройства достигли многообещающих результатов, показав эффективность преобразования в 19,1%, а также надежный срок службы Т97, превышающий 2000 часов.
Исследование открывает путь к созданию жизнеспособных органических фотоэлектрических материалов и архитектур устройств, продвигая полимерные солнечные элементы к коммерциализации и их потенциальному применению в устойчивых распределенных энергетических системах.
Поможет ли квантовое шифрование избавиться от хакеров навсегда?
Полимерный солнечный элемент способен сохранять 97% своих характеристик после 2000 часов пребывания на воздухе. Смешивая акцепторы малых молекул с полимерными матрицами, исследовательская группа улучшила молекулярную упаковку, повысив как стабильность, так и перенос заряда для "сверхстабильных" гибких устройств.
Ученые подчеркнули, что повышение эффективности преобразования энергии (PCE) и эксплуатационной стабильности имеет решающее значение для коммерческой жизнеспособности полимерных солнечных элементов (PSC).
В работе исследуется структурная и морфологическая стабильность современного полимерного акцептора (ПМА) PY-IT посредством ряда измерений светопоглощения и термической релаксации.
"Мы обнаружили, что в дополнение к слабой связи C–C в связи ADA, общей для малых молекулярных акцепторов (SMA), PMA обладают дополнительной слабой связью между повторяющимися звеньями, что приводит к меньшей фотохимической стабильности. Обнадеживает тот факт, что включение SMA в PMA, как было обнаружено, смягчает запутывание цепей и уменьшает свободный объем, тем самым улучшая молекулярную упаковку и повышая как фотохимическую, так и термическую стабильность", — заявили исследователи.
Эффективные пути переноса заряда при уменьшении свободного объема фотоактивного слоя
"Простая стратегия одновременно создает эффективные пути переноса заряда и уменьшает свободный объем фотоактивного слоя. Полученные устройства сохраняют 97% первоначальной эффективности после 2000 часов работы на воздухе, при этом экстраполированный срок службы превышает 100 000 часов", — сказал Тао Ван, соавтор исследования. — "Эта работа объясняет, как молекулярные и морфологические структуры органических полупроводников определяют срок службы устройства, и обеспечивает практический путь к коммерциализации гибкой органической фотоэлектрической энергии."