Органические солнечные элементы достигли рекордной эффективности

Среда, 02 Мая 2018
Органические солнечные элементы достигли рекордной эффективности

Исследователи из Университета Мичигана продемонстрировали, как органические солнечные элементы могут достичь 15% эффективности. Такой же, как многие солнечные панели или фотоэлектрические элементы, популярные на современном рынке.

- Органическая фотовольтаика может потенциально снизить затраты, что скажется на общей стоимости солнечной энергии, сделав Солнце поистине вездесущим чистым источником энергии, - отметил руководитель исследования профессор Стивен Форрест.

По оценкам исследователей, с учетом 15%  эффективности и с учетом 20-летнего срока службы органические солнечные элементы могут производить электроэнергию по стоимости менее 7 центов за киловатт-час. Для сравнения, средняя стоимость электроэнергии в США составляла 10,5 цента за киловатт-час в 2017 году, согласно данным Управления энергетической информации США.

Органические солнечные элементы, основанные на углероде, потенциально могут быть изготовлены по невысокой цене и в рулонах, которые достаточно тонкие, чтобы гнуться. Это прекрасно подойдет для нанесения их на различные поверхности, одежду, стены зданий и так далее.

Несмотря на эти преимущества, органические солнечные элементы не обладают высокой эффективностью, что делает их неконкурентоспособными по сравнению с обычными источниками энергии.

- За последние пару лет эффективность органических фотоэлектрических систем застряла на уровне 11-12%, - рассказал один из исследователей.

Чтобы улучшить этот показатель, ученые объединили несколько достижений в области дизайна и процесса. Они объединили два органических солнечных элемента - способный поглощать свет от видимого спектра и способный поглощать ближний инфракрасный свет.

Также команда ученых разработала взаимосвязанные слои, которые предотвращают повреждение первой ячейки, и при этом пропускают свет и электрические заряды.

- Это считается сложным процессом, потому что существует вероятность того, что жидкость, используемая при обработке верхней ячейки, может растворить слои, уже нанесенные под нее, - сказали исследователи.

Новый дизайн, материалы и процесс имеют высокую производительность изготовления - свыше 95%. Это означает, что исследователи успешно создали почти все устройства без коротких замыканий, и это важно для расширения производства на промышленный уровень.

Несмотря на установление рекордной эффективности, в ближайшем будущем ожидается эффективность в 18% для этого типа многосоставного устройства.

Следите за новостями в социальных сетях:

Спасибо, я уже в группе