Органические солнечные панели достигли рекордной эффективности 19,96% благодаря дешёвому полимеру

Учёные из Чжэнчжоуского университета совершили прорыв в области органических солнечных элементов (OSC), разработав новый полимер, который не только в шесть раз дешевле своих аналогов, но и позволяет достичь рекордной эффективности преобразования солнечной энергии — 19,96%. Это достижение может существенно ускорить коммерциализацию и массовое распространение «зелёной» энергии.

Революционный полимер: дёшево и эффективно

Исследовательская группа под руководством профессора Чэнкая Сун разработала два новых полимера — PTQ14 и PTQ15, содержащих трифторметильные группы (CF₃), которые увеличивают эффективность и снижают затраты на производство.

Полимер PTQ15 особенно выделяется на фоне дорогих конкурентов: его себестоимость составляет всего $35 528 за кг, в то время как популярные «звёздные» материалы вроде PM6 и D18 стоят более $200 000 за кг. Это делает технологию в разы более доступной.

Рекордная эффективность и быстрый перенос заряда

Солнечные элементы, созданные на основе PTQ15 и приёмников K1/K6, продемонстрировали эффективность 19,96%, что является рекордом для дешёвых органических материалов. Более того, устройства показали молниеносный перенос заряда — всего за 1,40 пикосекунды, а также низкие потери энергии — всего 0,190 эВ.

Даже при производстве в открытом воздухе (влажность 25%) элементы сохраняли эффективность 19,37%, что подтверждает устойчивость технологии к условиям реального производства.

Доступ к массовому рынку

Разработка PTQ15 стала возможна благодаря упрощённому синтезу — всего 3–4 этапа с выходом свыше 80%, что делает технологию идеальной для масштабируемого и экономичного производства.

Себестоимость энергии, вырабатываемой этими элементами, оценивается в $0,36 за ватт, что делает органические солнечные панели конкурентоспособными по сравнению с традиционными кремниевыми технологиями.