Пробив в производството на органичните слънчеви елементи – КПД до 20%

Органичните слънчеви елементи са многообещаваща и икономична технология за използването на слънчевата енергия. Но тяхната производителност е ограничена от разпадането на материала и рекомбинацията на носителите на заряд. Китайски учени намериха решение и вече разработиха нова стратегия за проектиране, която успешно намалява понижаването на КПД и дава възможност за постигането на рекордна ефективност.

Най-производителните органични фотоелементи, разработени от учените на Хонконг, достигат ниво на преобразуване малко над 19%, а екипът е на мнение, че съвсем скоро ще премине 20%, съобщи изданието Science Daily. Това откритие може да доведе до появата на евтини органични слънчеви панели на пазара.

Под въздействието на слънчевата светлина се създават екситони, които след това се разпадат на свободни електрони и дупки на използвания донор-акцептор интерфейс на органичния слънчев елемент, създавайки носители на заряд и съответно, електричество.

Но ако тези носители на заряд, вместо да попаднат на електродите, отново се пресрещнат в интерфейса, то те се обединяват в така наречения нискоенергиен триплетен екситон (Т1), който предизвиква загуба на енергия във вид на топлина. Този процес силно ограничава максималния КПД на органичните слънчеви елементи.

Изследователите от Хонконг са избегнали това препятствие чрез съвсем нова стратегия за производство, която спира образуването на Т1 и минимизира загубите от рекомбинацията. Те заявиха, че са убедени, че тяхното откритие ще осигури надеждна основа за развитието на органичната фотоволтаична промишленост.