Голям пробив в областта на органичните фотоволтаични клетки

Органичните фотоволтаични клетки се произвеждат от евтини, екологично чисти и лесни за производство полимерни полупроводници. Уловката е, че те са меки, така че получаването на високоефективни и дълготрайни клетки от тях остава предизвикателство. Откритието на ефективна и стабилна полимерна фотоволтаична клетка, за което съобщават китайски учени, решава този проблем и обещава да бъде едно по-чисто и жизнеспособно решение за възобновяема енергия.

Екип учени от Университета на Хонконг се е насочил към решаването на този проблем. Те са разработили нов вид молекула – акцепторът Y6. В случай на полимеризация тя проявява свойствата, необходими за получаване на стабилни органични фотоволтаични клетки. Статията за откритието е публикувана в списание Nature Communications, пише Science Daily.

Изследвайки динамиката на свръхбързите заряди с помощта на фемтосекундни лазерни импулси, учените откриват, че контролирането на нивото на агрегация на полимеризираните Y6 акцептори (Y6-PAs) играе решаваща роля за повишаване на производството на енергия. Освен това Y6-PA показват повишено смесване с донорни полимери в сравнение с малките молекулярни акцептори от същия тип.

Това смесване осигурява образуването на перколационна мрежа на интерфейса на хетеропрехода. Перколацията, или проникването, не само повишава ефективността на генериране на заряд, но и значително увеличава стабилността на полимерната морфология. В резултат на това се намалява загубата на ефективност, която възниква в клетката вследствие на слънчевата светлина.

„Нашето изследване открива нови възможности за разработване на ефективни и стабилни полимерни слънчеви панели, проправяйки пътя към по-стабилни и жизнеспособни решения за слънчева енергия. Те могат да бъдат безпроблемно интегрирани в нашата среда: сгради, транспорт, електронни продукти и дори дрехи“, казва професор Филип Чоу, ръководител на изследователския екип.