Совершен совершено революционное открытие в эффективности органических солнечных панелей

В области солнечной энергетики найдено решение давней проблемы — противоречия между эффективностью и напряжением органических солнечных панелей. Международная группа ученых сумела определить механизм, который может поднять эту технологию до уровня кремниевых панелей. Это открытие в будущем расширит возможности использования дешевых и гибких источников энергии. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает в материале.

Исследование, проведенное специалистами из Швеции, Германии и института Пауля Друде, выявило главный недостаток органических солнечных элементов. На сегодняшний день, несмотря на дешевизну производства и доступность сырья, их коэффициент полезного действия (КПД) значительно уступает традиционным кремниевым панелям. По данным Иксбт.ком, основная проблема заключалась в падении эффективности при повышении напряжения.

Проблема экситонов и потери энергии

Исследователи обнаружили, что корень проблемы кроется в движении частиц, называемых «экситонами». Когда свет падает на материал, образуется пара электронов и положительных зарядов. Для формирования электрического тока эти пары должны разделиться. Если этот процесс происходит недостаточно быстро и эффективно, энергия теряется в виде тепла.

Ученые установили, что решающим фактором является «время жизни» экситонов и потеря энергии при их разделении. Было доказано, что путем увеличения времени активности экситонов можно сохранить баланс между напряжением и эффективностью. Это позволяет поднять эффективность органических элементов до показателей выше 20%.

В ходе экспериментов специалисты создали специальные новые материалы и собрали из них экспериментальные солнечные панели. Результаты превзошли ожидания: удалось одновременно достичь и высокого напряжения, и высокой эффективности. Это «бескомпромиссное решение», которое считалось невозможным в предыдущих технологиях.

Перспективы солнечных панелей нового поколения

Органические солнечные панели отличаются легкостью и гибкостью. Их можно устанавливать не только на крыши зданий, но и на одежду, корпуса гаджетов и даже на окна. Повышение эффективности ускорит переход этой технологии из лабораторий в реальную жизнь, а именно — в масштабное производство.

По мнению экспертов, новое открытие может полностью изменить рынок солнечной энергетики. Органические альтернативы, которые значительно дешевле кремниевых панелей, будут способствовать снижению стоимости энергии и популяризации возобновляемых источников. Теперь следующим этапом станет испытание данной технологии в промышленном масштабе.