Органічні сонячні панелі досягли рекордної ефективності 19,96% завдяки дешевому полімеру

Вчені з Чженчжоуського університету зробили прорив у галузі органічних сонячних елементів (OSC), розробивши новий полімер, який не тільки в шість разів дешевше від своїх аналогів, а й дозволяє досягти рекордної ефективності перетворення сонячної енергії — 19,96%. Це досягнення може суттєво прискорити комерціалізацію та масове поширення «зеленої» енергії.

Революційний полімер: дешево та ефективно

Дослідницька група під керівництвом професора Ченкая Сун розробила два нові полімери — PTQ14 і PTQ15, що містять трифторметильні групи (CF₃), які збільшують ефективність та знижують витрати на виробництво.

Полімер PTQ15 особливо виділяється на тлі дорогих конкурентів: його собівартість складає всього $35 528 за кг, тоді як популярні «зіркові» матеріали на зразок PM6 та D18 коштують понад $200 000 за кг. Це робить технологію в рази доступнішою.

Рекордна ефективність та швидке перенесення заряду

Сонячні елементи, створені на основі PTQ15 та приймачів K1/K6, продемонстрували ефективність 19,96%, що є рекордом для дешевих органічних матеріалів. Більше того, пристрої показали блискавичне перенесення заряду - всього за 1,40 пікосекунди, а також низькі втрати енергії - всього 0,190 еВ.

Навіть при виробництві у відкритому повітрі (вологість 25%) елементи зберігали ефективність 19,37%, що підтверджує стійкість технології умов реального виробництва.

Доступ до масового ринку

Розробка PTQ15 стала можлива завдяки спрощеному синтезу - всього 3-4 етапи з виходом понад 80%, що робить технологію ідеальною для масштабованого та економічного виробництва.

Собівартість енергії, що виробляється цими елементами, оцінюється в $0,36 за ват, що робить органічні сонячні панелі конкурентоспроможними порівняно з традиційними кремнієвими технологіями.