Ученые сделали органические солнечные батареи устойчивыми к атмосферным воздействиям
Москва, 10:57, 03 Май 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Нью-йоркского университета нашли способ повысить прочность органических солнечных батарей, их устойчивость к воздействию кислорода, воды и света. Для этого они убрали из структуры материал, а не добавили его.
Рынок органических солнечных коллекторов увеличится на 20% в 2017-2020 гг. Они превосходят кремниевые установки по простоте добычи сырья и производства, а также возможности монтажа в окнах, экранах или мобильных устройствах. Проблема заключается в восприимчивости системы к влажности, кислороду и солнечному свету. Современные решения предусматривают заключение коллектора в оболочку, что увеличивает массу, стоимость производства и снижает эффективность. Исследователи из Нью-йоркского университета использовали противоположный подход, сообщает eurekalert.org. Результаты их работы представлены в ACS Energy Letters.
Команда, возглавляемая профессором Андре Тейлором и включавшая специалистов из Йельского университета, использовала молекулярной эквивалент восковой депиляции. Ученые нанесли клейкую полоску на принимающие электроны молекулы производных фуллерена (PCBM) верхнего фотоактивного слоя солнечной батареи. Открытым остался только нереактивный органический полимер. Окисление PCBM – одна из главных причин поломки органических устройств. Удаление вещества уменьшает вероятность повреждения коллектора водой и кислородом.
Специалисты протестировали батарею с активным слоем, состоящим из PCBM и более прочного полимера, поли (3-гексилтиофена) (P3HT). После нанесения клейкой ленты, устройство подвергли воздействию тепла и давления. Как только пленка вернулась к комнатной температуре, полосу аккуратно отклеили. В результате на поверхности осталось только 6% акцепторов PCBM. Увеличение концентрации полимера улучшило склеивание фотоактивного слоя с верхним металлическим электродом, предотвратив еще одну проблему, его деламинирование.
«Проект показал, что избирательное удаление акцепторов электронов у поверхности электрода повышает прочность органических солнечных батарей, позволяя работать даже под водой», — сказал Тейлор.
