Вакуумне відпалювання покращує ефективність та довговічність органічних сонячних батарей
Новий підхід до органічних сонячних панелей: поліпшення стабільності та ефективності
Проблема ефективності та стабільності органічних сонячних елементів завжди хвилювала науковців по всьому світу. Але, схоже, ми маємо важливий прорив завдяки дослідницькій команді з Уханьського університету технологій на чолі з професором Тао Ваном. Вони впровадили новий процес термічного відпалу у вакуумі (VTA), який відкриває нові горизонти для фотогальванічних пристроїв. Завдяки цьому методу у приладах підтримується високий рівень продуктивності навіть після тривалого використання.
Що таке VTA та як він працює?
Процес VTA дозволяє модулювати внутрішню структуру активного шару сонячних елементів. Під час відпалу у вакуумі, розчинник випаровується, що сприяє правильній молекулярній організації. Це означає, що донорні та акцепторні компоненти фільму розподіляються у специфічному порядку: донорні вниз, а акцепторні – вверх. Така структура утворює стійкий псевдо-балковий гетероперехід з профілем p-i-n, що полегшує перенесення та видалення електричних зарядів. Саме завдяки цьому пристрої отримують високу ефективність і стабільність.
Вражаючі результати продуктивності та стабільності
За допомогою рентгенівської фотоелектронної спектроскопії дослідники визначили, що фільми, оброблені VTA, мають міцнішу молекулярну структуру, що дозволяє досягати високих показників ефективності. Наприклад, деякі з champion-елементів досягли ефективності перетворення потужності 20.5%. А довготривалі тести показали, що такі елементи можуть працювати понад 54000 годин, що є дуже вражаючим результатом для органічних сонячних панелей.
Перспективи для майбутнього розвитку
Цей інноваційний підхід ВТА відкриває нові можливості для широкого впровадження органічних сонячних панелей у різноманітних матеріальних системах. Випробування на PM6/L8-BO, D18/L8-BO та інших комбінаціях показали, що технологія має широкий спектр застосування. Це дозволяє сподіватися на швидкий розвиток гнучких, легковагових органічних фотоніків, що потенційно можуть стати частиною нашого повсякденного життя. Простота і ефективність процесу закладає фундамент для подальших досліджень і вдосконалень у сфері поновлюваних джерел енергії.
Перспективи, що відкриваються для органічних сонячних елементів завдяки цьому підходу, вражають, і ми з нетерпінням чекаємо новин про подальший прогрес у цій захоплюючій галузі.
