Японский рекорд: солнечные элементы зафиксировали самую высокую эффективность в истории

Об этом сообщает interestingengineering.com.

Полностью органическую солнечную ячейку разработали в Японии. Издание отмечает, что такие солнечные элементы с точки зрения экологии гораздо безопаснее обычных кремниевых.

Пока что кремний остаётся наиболее широко используемым солнечным элементом. Он компенсирует недостатки хорошим балансом стоимости и производительности.

Решение проблем фотоэлементов

Издание отмечает, что и органические и перовскитные элементы создают определённые проблемы – например, есть сложности с утилизацией из-за наличия потенциально опасных материалов.

Японским исследователям удалось решить эту проблему, используя прозрачные, высокопроводящие органические материалы для электродов солнечной ячейки. Таким образом у них получилось сделать ячейку полностью из материалов на основе углерода.

Однако и с материалами на углеродной основе не всё так просто. Доступность таких элементов ограничена, к тому же, материалы на основе углерода хрупкие.

Японская команда справилась и с этим, используя для создания прозрачных электродов PEDOT, проводящий полимер. Этот электрод не требует экстремальных температур или токсичных химикатов для производства, что делает его экологически безопасным.

Для решения проблемы укладки хрупких материалов был разработан процесс ламинирования электродов из углеродных нанотрубок. Электроды изготавливаются индивидуально на барьерных пленках до интеграции устройства, что помогает избежать повреждения нижележащих слоев.

Гибкость и эффективность органической солнечной панели

Полученный органический солнечный элемент показал эффективность преобразования энергии 8,7%, что более чем вдвое превышает достигнутый ранее показатель (4%).

Достижение японских исследователей не ограничивается эффективностью и экологической безопасностью – легкость и гибкость органического солнечного элемента тоже были улучшены. Его можно устанавливать в местах, где нельзя бы было поставить обычные кремниевые элементы.

Исследователи планируют и дальше повышать эффективность преобразования энергии.

Также стало известно, что с помощью метода многократной переработки всех частей солнечной панели без использования экологически опасных растворителей можно полностью восстановить исходную мощность такой панели.