Исследователи из Университета Хиросимы в Японии создали органический солнечный элемент с повышенной энергоэффективностью и выработкой электроэнергии, смешав различные полимерные и молекулярные полупроводники.
Команда из Высшей школы передовых наук и инженерии добавила небольшое количество соединения, которое поглощает длинные волны света, в результате чего органический фотоэлектрический элемент (OPV) стал в 1,5 раза эффективнее, чем версия без соединения.
Соединение было способно увеличить интенсивность поглощения за счет эффекта оптической интерференции внутри устройства. Далее группа показала, что, то, как они распределяются, является ключом к дальнейшему повышению эффективности производства электроэнергии.
«Добавление очень небольшого количества сенсибилизаторов в клетку OPV, которая состоит из полупроводникового полимера, который мы разработали ранее и вместе с другими материалами, приводит к значительному увеличению фототока и, следовательно, эффективности преобразования мощности за счет усиленного поглощения фотонов, которое возникает в результате эффекта оптической интерференции, — пояснил Итару Осака, автор статьи, опубликованной в ноябре 2020 в журнале Macromolecules. — Ключевым моментом является использование очень специфического полимера, который позволяет нам иметь очень толстый полупроводниковый слой для OPV-ячеек, что значительно усиливает эффект оптической интерференции по сравнению с тонким слоем».
В будущем Итару Осака нацелен на расширение возможностей современных солнечных панелей.
«Нашим следующим шагом является разработка лучших полупроводниковых полимеров в качестве основного материала для этого типа OPV и лучших сенсибилизаторов, которые могут поглощать больше фотонов в более длинноволновых областях, — сказал он. — Это привело бы к реализации самой высокой в мире эффективности OPV-клеток».
