Ученые Института синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова и Университета МИСИС разработали органические проводники, которые способны увеличить мощность солнечных батарей на 90%.
Как рассказала ректор МИСИС Алевтина Черникова, несколько лет ученые университета под руководством молодого талантливого исследователя Данилы Саранина ведут разработки новых материалов и технологий для альтернативной энергетики.
– Применение созданного нашими учеными органического полупроводника более чем вдвое способно увеличить мощность широкоформатных перовскитных модулей, что позволит эффективнее вырабатывать электроэнергию даже в условиях низкой освещенности, например, в областях с большим количеством пасмурных дней, в районах массовой городской застройки и даже внутри зданий, – уточнила Алевтина Черникова.
Как показали исследования, солнечные панели из галоидных перовскитных элементов могут вырабатывать больше энергии, чем кремниевые аналоги. Под воздействием тепла и света на кремниевых панелях образуются летучие соединения йода и других побочных продуктов, которые вызывают коррозию и окисление. Накопление дефектов на границах слоев приводит к потерям энергии.
Чтобы повысить производительность солнечных элементов, ученые синтезировали самособирающийся монослой на основе трифениламина с карбоксильной связующей группой.
– Новый самособирающийся монослой – один из наиболее простых с точки зрения синтеза, – рассказала сотрудница лаборатории перспективной солнечной энергетики университета Екатерина Ильичёва. – Для получения материала важно учитывать ряд требований, в частности, термическую, фото- и электрохимическую стабильность. Также важно избегать «паразитического» поглощения энергии при прохождении солнечных лучей через трехслойную структуру материала. После нанесения монослоя мы увидели, как возросла эффективность носителей заряда и при этом снизилась потеря энергии. Тесты при естественном свете показали, что перовскитные элементы с монослоем сохраняют до 98% своей первоначальной производительности после 1000 часов работы, тогда как необработанные устройства теряют более 20% мощности уже через 400 часов.
Разработка ученых уже представлена для оценки исследовательским компаниям, которые оценивают ее перспективность, а также возможный экономический эффект.
Мона Платонова.
