Ученые создали лучшие солнечные панели

Новая работа сможет помочь солнечным панелям стать более жизнеспособным источником энергии. Группа ученых создала высокоэффективный и высокостабильный солнечный элемент, основанный на красителе, не содержащий летучих химикатов, которые используются в похожих элементах. Такого сочетания как раз и недоставало новейшим прототипам солнечных элементов. Группа ученых изучала новый вид солнечных элементов, который широко исследуется по всему миру - солнечные элементы, созданные из гибкого, недорогого, легкого органического материала, вместо жесткого, дорогого, и тяжелого неорганического материала.

“Мы использовали давно и широко известные материалы для солнечных элементов, сделали несколько новых находок и создали высокопроизводительный элемент”, - говорит Пенг Ванг (Peng Wang) - исследователь Института Прикладной Химии в Чаньчуне. Разновидность органических солнечных элементов, который Ванг и его коллеги усовершенствовали, содержит три основных компонента. Первые два компонента - полупроводник и электролитическая жидкость.

В качестве полупроводника Вонг использовал кремний, а в качестве электролита – соли, растворенные водой. Полупроводник и электролит работают на разделение пар электрон-дырка, когда солнечный свет попадает на элемент. Третий элемент - фоточувствительный краситель - источник заряженных частиц, вызванных светом. Краситель дал этому виду фотоэлементов название “цветочвствительные”.

В качестве красителя был использован самый распространенный краситель - йодид. Так же был задействован часто используемый наноматериал для удержания молекул красителя на своем месте. Самые чувсвительные элементы, когда либо созданные в мире - это цветочувствительные, с эффективностью 11%. Группа Ванга достигла показателя 8.2%. Но наиболее эффективные цветочувствительные элементы содержат летучие растворители в качестве электролита, которые могут проникать сквозь пластик и представлять будущую проблему при продаже элементов.

Элементы, содержащие подобные растворители, непригодны для наружного использования, так как несут в себе потенциальную экологическую опасность. Не смотря на их производительность, это серьезный недостаток. Исследователи разрабатывали солнечные элементы без растворителей, но их производительность была очень мала. Солнечные элементы, разработанные Вонгом и его группой лишены этих недостатков по определению. Для электролита они взяли три твердые соли и смешали их с “потрясающей” жидкостью - водой. В результате электролит имеет впечатляющую проводимость и стабильность свойств всех трех солей. “Производительность наших солнечных элементов соответствует производительности элементов, использующих летучие растворители”, - говори Ванг. “Это важный шаг в производстве больших внешних солнечных цветочувствительных солнечных элементов”.