Ученые увеличили эффективность микро-молекулярных солнечных элементов на 50 процентов

В настоящее время органические солнечные элементы на полимерной основе считаются наиболее перспективными, однако, как утверждают исследователи из калифорнийского университета в Санта-Барбаре, другие органические материалы, например, основанные на микро-молекулах, также имеют достаточно большой потенциал использования для генерации солнечной электроэнергии.

Действительно, на данный момент микро-молекулярные солнечные батареи имеют низкую эффективность преобразования. Но они отличаются простотой в изготовлении, и, как показали недавно ученые, их производительность можно значительно повысить, приблизив к эффективности в 10 процентов полимерных солнечных батарей.

Согласно результатам нового исследования, эффективность одного из типов микро-молекулярных солнечных батарей может быть увеличена с 6,02 процента до 8,94 процента, т.е. почти на 50 процентов, просто путем оптимизации толщины активного слоя и вставки оптической прокладки из оксида цинка между активным слоем и металлическим электродом. Оптическая прокладка способствует увеличению поглощения света тремя способами: повышая эффективность сбора заряженных частиц, выступая в качестве блокирующего слоя для «дырок», а также снижая скорость рекомбинации. Таким образом, увеличивается величина оптического поглощения. Результаты данного исследования были опубликованы в последнем номере журнала Nano Letters.

Как объясняют ученые в своей статье, микро-молекулярные органические солнечные батареи имеют ряд преимуществ перед своими органическими полимерными «коллегами». Среди них можно отметить относительно простой синтез, высокую подвижность носителей заряда, монодисперсность, а также лучшую воспроизводимость. Ну а если удастся превысить эффективность микро-молекулярных солнечных элементов предел 10 процентов, то они вполне могут стать вполне конкурентоспособными пластиковым солнечным батареям.