Дешевий та легкий: знайдено абсолютно новий матеріал для сонячних панелей

Дослідники стверджують, що цей прорив може дозволити виготовляти сонячні елементи, використовуючи лише один недорогий та легкий компонент. Про це пише pv magazine.

Як пояснюють вчені, на відміну від звичайних органічних напівпровідників, які мають спарені електрони, органічні радикальні напівпровідники містять щонайменше один неспарений електрон на молекулу, що надає їм характеру "відкритої оболонки".

"У більшості органічних матеріалів електрони спарені та не взаємодіють зі своїми сусідами. Але в нашій системі, коли молекули упаковуються разом, взаємодія між неспареними електронами на сусідніх ділянках спонукає їх по черзі вирівнюватися вгору та вниз — це ознака поведінки Мотта-Хаббарда", — розповів провідний автор дослідження Бівен Лі.

За словами вчених, поведінка Мотта-Хаббарда виникає в матеріалах, де електрон-електронна взаємодія особливо сильна. У P3TTM кожну молекулу можна розглядати як дім, що містить один електрон. Коли світло збуджує електрон, він може перестрибнути на сусідню молекулу. Поглинаючи світло, один з цих електронів переміщується до найближчого сусіда, створюючи позитивні та негативні заряди, які можна зібрати як фотострум.

Щоб довести це, команда виготовила експериментальний сонячний елемент з використанням плівки P3TTM. За стандартного освітлення він досягнув майже одиничної ефективності збору заряду. Це означає, що майже кожен фотон світла був перетворений на придатний для використання електричний заряд.

"У звичайних молекулярних напівпровідникових сонячних елементах перетворення фотонів на заряд зазвичай відбувається лише на межі розділу між двома матеріалами – один діє як донор електронів, інший як акцептор, що обмежує загальну ефективність. На противагу цьому, у цих нових матеріалах, після поглинання фотонів, енергія переміщує електрон від однієї молекули до ідентичної сусідньої, створюючи електричні заряди", – наголосили автори дослідження.

Нагадаємо, швейцарська компанія Megasol представила нову повністю чорну сонячну панель із запатентованою матовою мікроструктурованою скляною поверхнею, розробленою для значного зменшення дзеркальних відблисків.

Фокус також повідомляв, що компанія Nevados розробила шарнірні трекерні системи та програмне забезпечення для цифрового проєктування, які покращують роботу сонячних панелей, розташованих на рельєфній місцевості.