Ученые из Университета Осаки, сотрудничая со специалистами Института исследования полимеров Макса Планка, модифицировали один из ранее созданных ими полимеров для производства нового типа фотоэлектрических панелей, не требующих дополнительной специальной обработки.

Отрасль солнечной энергетики активно развивается. Так, на рынок выходят пластиковые фотоэлектрические панели. Они основаны на смеси проводящих органических полимеров, отличаются небольшим весом и дешевизной. Проблема данного типа устройств заключается в тесной связи КПД с тем, как разные типы материалов смешиваются и кристаллизуются в тонких пленках. То есть, требуются сложные и точные процессы для получения эффективных полимерных солнечных коллекторов.

Исследование, представленное в Advanced Energy Materials, предлагает способ упростить эту задачу.

«Органические фотоэлектрические панели стали достаточно эффективными, но полимерные пленки для них требуют специальной обработки для обеспечения правильной кристаллизации. Мы сосредоточились на аморфных смесях, чтобы избавиться от этой необходимости», — сказал ведущий автор работы, Ютака Ие.

Принцип работы устройства основан на световой энергии, излучаемой электронами в полимер. Частицы затем могут переноситься в фуллерены в форме футбольного мяча и переходить на положительную сторону коллектора. Оставленная электроном дыра также должна двигаться туда же для завершения цикла.

Исследователи Университета Осаки заметили, что один из их материалов не может эффективно транспортировать эти отверстия. Они изменили структуру материала, добавив дополнительный компонент, улучшивший проводимость и преобразование солнечной энергии.

«Возможность изготавливать коллекторы без пристального внимания к кристаллической структуре полимерных пленок может позволить производить их путем печати. Таким образом снизится стоимость устройств и расширится их присутствие на рынке», — отмечает соавтор работы, Йошио Асо.