Солнечные панели станут дешевле и лучше: как сработала "тайная" квантовая технология

Исследователи обнаружили в органическом полупроводнике явление, которое ранее считалось возможным только в неорганических материалах, таких как оксиды металлов. Так, появился инновационный способ преобразования света в электричество, пишет SciTech Daily.

Эксперты изучили особый класс органических молекул под названием P3TTM. В отличие от большинства подобных материалов, где электроны спарены, у P3TTM есть один свободный электрон. Когда эти молекулы образуют тонкую пленку, их несвязанные электроны начинают взаимодействовать друг с другом, выстраиваясь в определенном порядке.

"В этом и заключается настоящая магия", — объяснил ведущий исследователь Кембриджа Бивен Ли. "Когда свет попадает на такую пленку, один из электронов "перепрыгивает" на соседнюю молекулу. В результате на одной молекуле образуется положительный заряд, а на другой — отрицательный. Эти заряды можно извлечь, получив электрический ток".

Что это даст на практике

Технология способна исправить ключевой недостаток органических солнечных панелей. До сих пор для разделения зарядов им требовался "сэндвич" из двух разных материалов — донора и акцептора электронов, что усложняло конструкцию.

Новое же вещество генерирует электричество само по себе, нуждаясь лишь в одном слое. Созданный на его основе прототип солнечной ячейки показал почти 100% эффективность сбора заряда — другими словами, почти каждый фотон света был преобразован в полезный электрический заряд.

Это значит, что в будущем можно будет выпускать более простые, легкие и дешевые солнечные батареи из единого материала. Их можно будет наносить на любые поверхности, подобно краске, что особенно важно для интеграции в фасады зданий, автомобили и носимую электронику.

"Мы не просто улучшаем старые конструкции. Мы начинаем новую главу в солнечной энергетике, демонстрируя, что органические материалы способны генерировать заряды самостоятельно", — заявил профессор Хьюго Бронштейн.

Раньше Фокус писал, что солнечные панели дают больше энергии чем нефтяные корпорации. Семь крупнейших китайских производителей солнечных панелей в последнее время генерируют для мира больше полезной энергии, чем нефтяные гиганты вроде ExxonMobil, Shell и BP. Эпоха доминирования ископаемых подходит к концу, чему способствует ряд факторов.