Российские ученые нашли способ повысит КПД солнечных батарей при помощи фтора
Российские специалисты из МФТИ совместно с зарубежными коллегами доказали, что упорядоченные структуры органических молекул могут быть основой для солнечных батарей. При помощи этой технологии они нашли способ повысить КПД батарей в несколько раз.
Сегодня солнечные батареи — самый популярный способ альтернативной выработки электроэнергии. За прошлый год по всему миру было выработано 400 ГВт электричества при помощи гелиопанелей. Сейчас технологии продолжают развиваться, а солнечные фермы и индивидуальные установки для преобразования света в электричество растут как грибы после дождя.
Преобразователи, за счет массового производства, становятся всё более дешевыми и доступными широкому кругу потребителей. В современных установках используются поликристаллические соединения кремния, но ученые продолжают искать новые материалы для увеличения эффективности работы. И одна из альтернатив — органические полимеры с фотоэлектрическими свойствами. Исследователям удалось выяснить, что фотопреобразовали работают эффективней, если к полимерам добавить атомы фтора. Фторированные молекулы образуют упорядоченную структуру и увеличивает производительность органического фотоэлемента с 3,7 до 10,2%. Полимер представляет собой цепочку, состоящую из звеньев весьма сложной конфигурации. В каждом звене содержится несколько гетероциклов с серой и боковые углеводные цепочки с разветвлениями. Меняя длину боковых ответвлений и встраивая атомы фтора, ученые доказали, что удачные цепочки полимера обладают большей проводимостью тока.
Дмитрий Иванов — Дмитрий Иванов, профессор, заведующий лабораторией функциональных органических и гибридных материалов МФТИ, директор исследований Национального научного центра Франции пояснил: «Для оптимизации эффективности органической солнечной батареи необходимо было не только правильно подобрать молекулярные энергетические уровни донора и акцептора, но и создать соответствующую надмолекулярную структуру, облегчающую перенос зарядов на электроды». Иванов считает, что органические солнечные батареи вскоре могут стать более эффективными, чем кремниевые, тем более они будут стоить дешевле и их необязательно делать плоскими.
