По данным EurekAlert!, Научной платформы обмена новостями Американской ассоциации содействия развитию науки, международная команда исследователей материалов из Франции, России и Казахстана обнаружила, что внутренняя структура высокомолекулярных полимеров упорядочена, что может значительно повысить эффективность органических солнечных элементов. Это последнее исследование было опубликовано в Журнале химии материалов А.
Панели солнечных батарей и батареи являются двумя наиболее перспективными методами производства электроэнергии на текущем рынке. По состоянию на 2017 год глобальные установленные солнечные батареи генерируют в общей сложности 400 мегаватт энергии. Быстрое развитие солнечной промышленности зависит от постоянного снижения цен на батареи. И его эффективность продолжает улучшаться.
Внедрение новых материалов - один из способов улучшить солнечные энергетические системы. В солнечных батареях основными компонентами, необходимыми для преобразования световой энергии в электрическую энергию, являются фотоэлектрические элементы или солнечные элементы, которые в основном состоят из поликремния, который представляет собой кремний высокой чистоты. Понятно, что ученые заняты поиском альтернативных материалов для поликремния, а органические полимерные материалы с фотовольтаическими свойствами входят в число основных кандидатов.
Исследователи заявили, что добавление атомов фтора к полимеру может эффективно повысить эффективность солнечных элементов. Этот метод, известный как фторирование, как было показано, повышает фотоэлектрические характеристики полимеров, но принцип менее известен. Он разъясняет положительный эффект фторирования на эффективность клетки путем изменения внутренней структуры материала.
После многих экспериментов исследовательская группа выбрала органические полимерные материалы с лучшими фотовольтаическими свойствами и дополнительно изучила их микроструктуру. После рентгеновского анализа было обнаружено, что внутренняя структура полимера была более упорядоченной. Молекулярный носитель заряда имеет лучшую текучесть, поэтому материал может лучше проводить электричество. Для солнечных элементов это, несомненно, огромное преимущество.
Один из исследователей, профессор Димитрий Иванов, руководитель лаборатории функциональных органических композитов при Московском физико-техническом институте и директор Французского национального центра научных исследований, сказал: «Задачей этого исследования является выбор молекул, которые повышают эффективность батареи. Уровни энергии и развитие супрамолекулярных структур, которые обеспечивают перенос заряда на электроды.
