Установлен рекорд эффективности органических солнечных батарей

Фотоэлементы на основе полимеров гибкие и лёгкие (иллюстрация Heliatek).

В тандемной батарее заряды генерируют несколько полимерных слоёв (иллюстрация Prof. Yang Yang/ University of California, Los Angeles).

Органические солнечные батареи, разработанные немецкой компанией Heliatek, достигли рекордного уровня конверсии энергии в 10,7% на 1,1 см². Разработчики утверждают, что в ближайшие несколько лет они добьются 15% эффективности преобразования.

Отметим, что органические фотоэлементы не могут конкурировать с традиционными кристаллическими и тонкоплёночными батареями в эффективности. У последних рекордный КПД составляет 43%. Однако "органика" намного дешевле, такие солнечные батареи более гибкие и лёгкие. Кроме того, они не так вредны для окружающей среды.

Органические солнечные батареи созданы на основе полимеров, которые заменяют кремний в микросхемах. Важным шагом на пути к увеличению эффективности преобразования солнечной энергии в электричество, стала разработка в 2007 году тандемных солнечных батарей, которые содержат сразу несколько полимерных слоёв, генерирующих электрический ток.

По пути создания таких многослойных фотоэлементов пошла и компания Heliatek. Инженеры использовали в качестве основы органические молекулы – олигомеры, которые по рулонной технологии производства при низкой температуре укладываются в тонкие слои плёнки.

Испытания новых батарей в условиях слабого солнечного освещения и высокой температуры (до 80°C) показали, что эффективность конверсии энергии не только не уменьшается, но и демонстрирует рост. При солнечном излучении в 100 Вт/м² эффективность была на 15% выше, чем достигаемая при излучении 1000 Вт/м².

По заверению создателей, новые органические солнечные батареи на 15%-25% превосходят кристаллические и тонкоплёночные батареи по количеству улавливаемого света.

"Благодаря эффективному взаимодействию наших разработчиков из разных областей науки, преимущественно химии и физики, мы побьём собственный рекорд в 10,7%, и достигнем 15% эффективности в течение ближайших нескольких лет", — прогнозирует Тибо ле Сигуйон (Thibaud Le Séguillon), исполнительный директор Heliatek.