Найпотужніша органічна сонячна панель показала термін служби 24 700 годин: деталі

Група з фінського університету Abo Akademi досягла прогресу з інвертованими за структурою органічними сонячними елементами площею 1 см² і ефективністю понад 18%, пише ЗМІ interestingengineering.com.

При опроміненні білим світлом елементи продемонстрували безпрецедентну довговічність у 24 700 годин. Це відповідає найтривалішому терміну служби органічних сонячних елементів, тобто майже 16 років.

Органічні фотоелектричні елементи привернули увагу завдяки таким перевагам, як легкість, гнучкість і виробництво з використанням енергоефективних процесів. ККД перетворення енергії органічних сонячних панелей значно зріс за останні 5 років, а стандартні конструкції в даний час перевищують 20% в лабораторних умовах. Незважаючи на ці досягнення, проблеми з погіршенням властивостей матеріалів, викликані впливом повітря і сонячного світла, що впливає на довгострокову стабільність, перешкоджають їх широкому використанню.

Дослідники розглядали альтернативні конструкції, такі як структурно-інвертовані або n-i-p сонячні елементи, щоб подолати ці труднощі. Такі конструкції є можливою альтернативою, оскільки вони ставлять довговічність на перше місце, використовуючи більш стабільні матеріали в самому верхньому контактному шарі. Однак вчені стверджують, що їхня ефективність не дотягує до ефективності традиційних конструкцій.

Команда Abo Akademi виявила критичну проблему в структурно-інвертованих органічних сонячних панелях: нижній контактний шар, який часто виготовляють з оксидів металів, таких як оксид цинку, створює вузьку область рекомбінації. Це призводить до втрати фотоструму, знижуючи загальну ефективність елемента. Щоб вирішити цю проблему, дослідники нанесли на нижній контакт тонкий шар обробленого розчинником оксиду нітрату кремнію (SiOxNy). Цей пасивуючий шар усунув область рекомбінації, значно підвищивши як ефективність, так і стабільність.

Команда вважає, що органічні фотоелектричні елементи мають великий потенціал для стійких енергетичних рішень завдяки своїй легкій і гнучкій конструкції, а також енергоефективному виробництву.

Досягнувши рекордної ефективності та терміну служби, це значний крок до того, щоб зробити органічні сонячні батареї більш практичним і надійним вибором для широкого використання.

Раніше ми писали, що виявлено перевагу вертикальних сонячних панелей. Згідно з дослідженням, вертикальні сонячні панелі працюють краще за невеликого снігового покриву і навколо них швидше тане сніг.