Создан прототип органического солнечного коллектора с рекордным КПД

Исследователи из Университета Эрланген-Нюрнберга разработали, как они сами утверждают, самую эффективную в мире солнечную батарею. Она сделана из нового типа молекул, а результаты захвата энергии прототипом названы впечатляющими.

Ученые предложили новый тип органических, не основанных на фуллерене одноблочных солнечных коллекторов, сообщает digitaljournal.com. За работу таких структур отвечает фотоэлектрический механизм. Одноблочная технология – сравнительно новое решение для сферы солнечных коллекторов. Она включает составление полимерных полупроводниковых материалов, собирающих разные частоты света, захватывая таким образом больше энергии. Концепция способна привести к эффективности, достигающей 50%. Стандартные фотоэлектрические коллекторы преобразовывают в ток менее 25% солнечной энергии.

Исследователям удалось добиться эффективности в 12,25% на квадратный сантиметр в прототипе. Устройство продемонстрировало должную стабильность в условиях разных температур и уровня освещенности.

«Учитывая, что КПД солнечного коллектора пропорционален коэффициенту заполнения, наша цель заключается в повышении последнего параметра», — объяснил один из авторов работы, Никола Гаспарини.

В отличие от кремния, для производства которого требуется большое количество энергии, полимерные слои, используемые в новой системе, переносятся из раствора сразу на пленочный носитель. Подход снижает затраты энергии и стоимость производства. В данном случае исследователи использовали альтернативную органическую молекулу, поглощающую больше света, в сравнении со стандартными технологиями. Она также оказалась очень прочной.

К основным проблемам прототипа ученые относят возможность масштабирования и потери на преобразование при увеличении площади панели. Решить их поможет оптимизация баланса плотности тока короткого замыкания и напряжения холостого хода – ключевых факторов для повышения эффективности системы.

Результаты проекта представлены в Nature Energy.