W przeciwieństwie do ogniw krzemowych, ogniwa organiczne wykonane są ze specjalnych polimerów opartych na półprzewodnikach, tzw. fulerenów – odmian alotropowych węgla. Dzięki tym substancjom ogniwa wykazują większą wydajność, ale również mniejszą wytrzymałość, co oznacza, że nie sprawdzają się w standardowych technologiach przez okres dłuższy niż 30 lat. „Środowiskowa stabilność tego rodzaju ogniw nie jest wciąż wystarczająca”, mówi Christoph Brabec, specjalista z dziedziny fotowoltaiki i przewodniczący Materials for Electronics and Energy Technology.

Jednak wkrótce może to ulec zmianie. Specjaliści z Uniwersytetu Atlantic Florida we współpracy z naukowcami z Imperial College London oraz Uniwersytetu Nauki i Techniki Króla Abdullaha w Arabii Saudyjskiej znaleźli alternatywę dla fulerenów. „Zidentyfikowaliśmy nową cząsteczkę organiczną, która nie jest oparta na fulerenach.” W przeciwieństwie do fulerenów, nowo odkryta molekuła jest w stanie przeprowadzić konwersję bardzo dużej ilości promieniowania słonecznego, a to oznacza większą wydajność. Profesor Brabec twierdzi, że nowe odkrycie uczyni produkcję energii z fotowoltaiki konkurencyjną alternatywą dla paliw kopalnych.

W swoich badaniach specjaliści zaprezentowali rekordową stabilność i wydajność ich nowo wyprodukowanych polimerów. „Zarejestrowaliśmy znacząco wyższą stabilność, nawet w temperaturach do 140oC”, jak twierdzi prof. Brabec. „Oczekujemy, że będziemy w stanie produkować stabilne ogniwa słoneczne o wydajności ponad 10% przy użyciu tych materiałów”.

Kolejnym plusem jest to, że proces stosowany do drukowania nowych materiałów organicznych jest stosunkowo tani. Zamiast używania drogich technologii półprzewodnikowych, elementy fotowoltaiczne składające się z cienkich polimerów są produkowane na linii produkcyjnej, gdzie podlegają drukowaniu i powlekaniu. W dodatku filmy solarne mogą być produkowane w różnych kolorach. To pozwoli architektom na większą dowolność w tworzeniu wystroju obiektów architektonicznych, zaś producentom samochodów umożliwi zainstalowanie ogniw organicznych w szklanych dachach ich pojazdów. Nowatorska technologia otwiera również spory wachlarz możliwości dla przemysłu chemicznego.

Specjaliści z FAU we współpracy z innymi zespołami naukowców poczynili ogromny krok na przód w badaniach nad energią solarną. „Najnowsze rezultaty potwierdziły wysokie standardy specjalistów z FAU, którzy współpracowali z interdyscyplinarnymi zespołami”, mówi Christoph Brabec.

Źródło: phys.org

 

Redakcja GLOBEnergia

Anna Będkowska

Redaktor prowadzący GLOBEnergia