Органічний радіальний прорив може революціонізувати ефективність сонячної енергії
Новий підхід до збору сонячної енергії із органічними молекулами
Уявіть, як ви щодня користуєтеся електрикою, отриманою від сонця за допомогою найефективнішої і водночас економічної технології. Дослідники з Університету Кембриджа вже торують цей шлях, відкривши новий спосіб збирання сонячного світла та перетворення його в електроенергію. Цей прорив може повністю змінити матеріали, що використовуються в сонячних батареях нового покоління.
Інноваційний напівпровідник P3TTM
У центрі досліджень — спеціально спроектований органічний напівпровідник P3TTM, що здатен імітувати фізичне явище, раніше помічене лише в неорганічних металевих оксидах. Цей матеріал унікальний своєю здатністю об’єднувати принципи органічної хімії та фізики конденсованої матерії, відкриваючи нові, простіші й більш економічні шляхи до генерації сонячної енергії.
P3TTM — це органічна молекула з одним неспареним електроном у ядрі. Вона була розроблена співпрацею між групою синтетичної хімії під керівництвом професора Гуго Бронштейна і командою фізиків-напівпровідників професора сера Річарда Френда. Ще у фазі розробки P3TTM призначалася для органічних світлодіодів, але подальші дослідження виявили її неймовірний потенціал для сонячних батарей.
Ефективність і перспектива
Коли P3TTM використовують як сонячну батарею, тонка плівка цього матеріалу досягає майже ідеальної ефективності збору заряду. Простими словами, практично кожен фотон світла перетворюється на електрику. Це значно відрізняється від традиційних органічних сонячних батарей, які потребують двох окремих матеріалів для процесів переносу електронів і дірок.
Інноваційна внутрішня електронна структура P3TTM, що контролюється фізикою Мотта-Габбарда, дозволяє генерацію розділення зарядів внутрішньо. Це відкриття не лише з технологічної точки зору є проривом, але й має символічне значення. Професор сер Річард Френд, старший автор роботи, зазначає, що ці відкриття певним чином є втіленням ідей, що вчитель сера Френда — сер Невілл Мотт — заклав багато років тому.
“Це відчувається як замикання кола,” — говорить Френд. “Побачити, як ідеї Мотта втілюються в сучасній органічній системі, яка може ефективно перетворювати світло на електрику, дійсно особливо.”
