Японський рекорд: сонячні елементи зафіксували найвищу ефективність в історії

Про це повідомляє interestingengineering.com.

Повністю органічну сонячну комірку розробили в Японії. Видання зазначає, що такі сонячні елементи з точки зору екології набагато безпечніші за звичайні кремнієві.

Поки що кремній залишається найбільш широко використовуваним сонячним елементом. Він компенсує недоліки хорошим балансом вартості та продуктивності.

Вирішення проблем фотоелементів

Видання зазначає, що і органічні, і перовскітні елементи створюють певні проблеми — наприклад, є складнощі з утилізацією через наявність потенційно небезпечних матеріалів.

Японським дослідникам вдалося вирішити цю проблему, використовуючи прозорі, високопровідні органічні матеріали для електродів сонячної комірки. Таким чином у них вийшло зробити комірку повністю з матеріалів на основі вуглецю.

Однак і з матеріалами на вуглецевій основі не все так просто. Доступність таких елементів обмежена, до того ж, матеріали на основі вуглецю крихкі.

Японська команда впоралася і з цим, використовуючи для створення прозорих електродів PEDOT, провідний полімер. Цей електрод не вимагає екстремальних температур або токсичних хімікатів для виробництва, що робить його екологічно безпечним.

Для розв'язання проблеми укладання крихких матеріалів було розроблено процес ламінування електродів з вуглецевих нанотрубок. Електроди виготовляються індивідуально на бар'єрних плівках до інтеграції пристрою, що допомагає уникнути пошкодження нижчих шарів.

Гнучкість і ефективність органічної сонячної панелі

Отриманий органічний сонячний елемент показав ефективність перетворення енергії 8,7%, що більш ніж удвічі перевищує досягнутий раніше показник (4%).

Досягнення японських дослідників не обмежується ефективністю та екологічною безпекою — легкість і гнучкість органічного сонячного елемента теж були поліпшені. Його можна встановлювати в місцях, де не можна було б поставити звичайні кремнієві елементи.

Дослідники планують і далі підвищувати ефективність перетворення енергії.

Раніше Фокус писав, що фахівці з китайського Інституту матеріалознавства та інженерії Нінбо знайшли новий спосіб склеювання різних шарів тандемних сонячних елементів і теж досягли рекордної ефективності.

Також стало відомо, що за допомогою методу багаторазового перероблення всіх частин сонячної панелі без використання екологічно небезпечних розчинників можна повністю відновити вихідну потужність такої панелі.