В Кембридже создали новый тип органической солнечной батареи

Команда исследователей из Кембриджского университета опубликовала в журнале Nature Materials результаты работы по созданию органического солнечного элемента нового типа. Ученые использовали молекулу P3TTM, которая генерирует электричество без необходимости комбинирования двух разных материалов.

Проект реализовали две группы специалистов: физики под руководством профессора Ричарда Френда и химики под руководством профессора Хьюго Бронштейна. Ведущий исследователь Бивен Ли из Кавендишской лаборатории описал принцип работы материала: молекулы P3TTM содержат неспаренные электроны, которые при плотной упаковке выстраиваются в чередующемся порядке. Когда свет попадает на материал, электрон переходит к соседней молекуле, образуя положительный и отрицательный заряды.

Традиционные органические солнечные элементы работают по другой схеме. В них электроны формируют пары и требуют наличия двух компонентов: донора и акцептора электронов. Новый материал функционирует по механизму, который ранее наблюдали только в неорганических полупроводниках.

В ходе лабораторных экспериментов исследователи получили квантовую эффективность генерации заряда на уровне 40 процентов. При использовании чистой пленки P3TTM в простом солнечном элементе эффективность сбора заряда достигла практически стопроцентного показателя. Данные об общей эффективности преобразования световой энергии в электрическую команда не предоставила.

Разработка открывает возможность производства солнечных батарей из единственного материала, что упрощает конструкцию и потенциально снижает стоимость производства.