Organiczne ogniwa fotowoltaiczne są zbudowane ze związków organicznych, w tym z węgla. Ich struktura bazuje na półprzewodnikach bezpośrednio nałożonych na folię nośną. W związku z tym tego typu ogniwa mogą być bardzo elastyczne, wręcz giętkie.
Czytaj też: Ogniwa słoneczne będą jeszcze lepsze? Wszystko dzięki innowacyjnemu mikroskopowi
Dodatkowym atutem organicznych ogniw fotowoltaicznych poza bardzo prostą budową jest także to, że mogą one być niemal całkowicie przezroczyste. Tworzy to ogrom możliwości, gdzie można je zastosować (np. na szybach okiennych). Na terenach silnie zurbanizowanych, gdzie każdy metr kwadratowy przestrzeni jest na wagę złota, to właśnie tego typu instalacje mogą zacząć dominować w przyszłości.
O organicznych ogniwach słonecznych było zbyt cicho. Teraz może się to zmienić
Badacze z Niemiec podzielili się na łamach Nature Energy swoim niedawnym odkryciem. Znaleźli oni sposób, w jaki sposób można zwiększyć wydajność i wydłużyć żywotność organicznych ogniw fotowoltaicznych.
Okazuje się, że stworzenie idealnego półprzewodnika do takich ogniw nie jest łatwym zadaniem. Naukowcy skupili się na związkach zwanych oligomerami, które mają krótsze łańcuchy cząsteczek i dają się dokładniej zaprojektować niż polimery. Niestety oligomery są niestabilne i nieodporne na wahania temperatury.
Czytaj też: Naukowcy zaobserwowali, co dzieje się, kiedy światło uderza w ogniwa słoneczne
Złotym środkiem okazał się związek, który łączy w sobie cechy trwałych polimerów i niską masę cząsteczkową. Najlepszym kandydatem do tworzenia ogniw organicznych stał się oligomer OY3. Jego średnia wydajność wynosi 15 proc. Po 200 godzinach pracy nadal zachowywał 94 proc. swojej pierwotnej wydajności. Pomiary naukowców wykazały, że przy średniej pracy 1500 godzin rocznie oligomer może utrzymać żywotność przez 16 lat.
Christoph Brabec, jeden z autorów badania, tak podsumowuje odkrycie OY3:
Te parametry są unikalne dla wielowarstwowych organicznych modułów fotowoltaicznych i spełniają wszystkie wymagania dotyczące szybkiej komercjalizacji. Nasza strategia ukierunkowanego projektowania oligomerów wynosi fotowoltaikę organiczną na nowy poziom wydajności i bardzo zbliża ją do praktycznego zastosowania.
