ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
$
10
За просмотр новости вы заработаете
10 баллов

Участвуй в работе сайта и зарабатывай!
Узнать подробности и свой рейтинг

Созданы органические фотоэлементы с рекордной производительностью

Материаловеды в Университете Эрлангена – Нюрнберга поставили новый рекорд КПД органических фотоэлементов, в которых не используются фуллерены.

Созданы органические фотоэлементы с рекордной производительностью
Созданы органические фотоэлементы с рекордной производительностью

  Проведя несколько сложных оптимизаций, они достигли коэффициента преобразования энергии 12,25 процентов на площади в один квадратный сантиметр. Достижение такой площади было необходимо для начала производства рабочих прототипов.

В последние годы в области органических фотоэлектрических систем (ОФС) был достигнут значительный прогресс. В большинстве случаев, органические солнечные фотоэлементы состоят из двух слоёв полупроводников — один из них служит донором электронов, а другой — акцептором, или проводником электронов. В противоположность кремниевым элементам, которые получают из расплава или осаждением в вакууме, слои полимера в ОФС получаются прямым осаждением из раствора на несущую плёнку. С одной стороны, это означает сравнительно низкие производственные затраты, а с другой стороны эти гибкие модули проще применять, чем кремниевые, в стеснённых городских условиях. Длительное время фуллерены – углеродные наночастицы – считались идеальными акцепторами, однако собственные потери основанных на фуллеренах композитов значительно снижают их эффективность. Таким образом, полученный в Университете Эрлангена – Нюрнберга результат приводит к смене парадигмы в этой области. «Совместно с китайскими коллегами мы создали новую органическую молекулу, которая поглощает свет сильнее, чем фуллерены, и при этом очень долговечна», — говорит профессор Кристофер Брабек, декан факультета материаловедения.

 

Комплексная стандартизация

Значительные рост эффективности и надёжности означает, что печатаемые гибридные ОФС становятся пригодными для коммерческого использования. Однако, для создания прототипов, пригодных для практического применения, технология должна быть перенесена с лабораторных квадратных миллиметров на стандартную площадку в один квадратный сантиметр. «Масштабирование часто приводит к значительным потерям», — отмечает д-р Нинг Ли, материаловед на кафедре профессора Брабека. В ходе проекта, финансируемого Немецким исследовательским фондом, группа Нинг Ли в Технологическом университете Южного Китая сумели значительно снизить потери, подстраивая параметры поглощения света, уровни энергии и микроструктуру органических полупроводников. Главной целью этой оптимизации была совместимость донора и акцептора и баланс между плотностью тока и напряжением в цепи, что важно для мощности вырабатываемой энергии.

Рекордная подтверждённая производительность

«Лучше всего нашу работу можно описать на примере коробки с деталями конструктора LEGO, — говорит д-р Ли. — Наши коллеги в Китае встраивали и подгоняли отдельные молекулярные группы в структуру полимера, и каждая из этих групп влияет на определённые характеристики, важные для работы солнечных элементов. В итоге получен КПД 12,25 процентов — это рекорд для однопереходных органических фотоэлементов площадью 1 кв.см, в которых акцептор не содержит фуллеренов. Примечательно, что исследователи сумели настолько снизить потери от масштабирования, что самый высокий КПД, полученный в лаборатории на малой площади, почти достиг 13 процентов. В то же время они показали устойчивость работы элементов в отношении температуры и солнечного света.

Следующий шаг — увеличение элементов до размеров модулей, используемых на солнечной электростанции «Solar Factory of the Future» в Нюрнберге, с последующим производством работоспособных прототипов.

 

Поделитесь информацией с друзьями!

Просто нажми на кнопки соцсетей внизу!

Источник 

Добавить комментарий

Filtered HTML

  • Разрешённые HTML-теги: <em> <strong> <cite> <blockquote> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <br> <br />
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
  • Search Engines will index and follow ONLY links to allowed domains.

Plain text

  • HTML-теги не обрабатываются и показываются как обычный текст
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки. Ссылки на сторонние не рекламные источники необходимо вставлять в виде http://orskportal.ru/outlink/адрес...
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
3 + 0 =
Введите ответ в пустое поле. Например для 1+3 введите 4.