Цена органической солнечной энергии снизилась в пять раз благодаря новому полимеру

Ученые из Чжэнчжоуского университета разработали революционный полимер, который достигает почти 20% эффективности органических солнечных элементов (OSC), при этом его стоимость значительно ниже по сравнению с современными материалами.

Новый полимер под названием PTQ15 из Чжэнчжоуского университета демонстрирует сертифицированную эффективность преобразования энергии на уровне 19,96%, что является рекордным показателем среди бюджетных органических материалов. Стоимость PTQ15 составляет 35 528 долларов за килограмм — это около одной пятой от цены таких премиальных полимеров, как PM6 и D18, которые стоят более 200 000 долларов за кг. PTQ15 производится через усовершенствованный процесс в три-четыре этапа, обеспечивая выход более 80% и снижая производственные затраты.

В сочетании с акцепторами K1/K6 полимер PTQ15 обеспечивает передачу заряда за 1,40 пикосекунды и минимальную потерю энергии 0,190 эВ. Важно, что устройства, испытанные на открытом воздухе при влажности 25%, сохраняют эффективность 19,37%, что подтверждает их пригодность для реального использования. При предполагаемой стоимости $0,36 за ватт, OSC на основе PTQ15 становятся сопоставимы с кремниевыми фотоэлектрическими элементами в плане экономической целесообразности.

Легкость и гибкость OSC делают их идеальными для использования в таких областях, как портативные зарядные устройства и интегрированные в здания фотоэлектрические системы. Исследователи намерены преодолеть 20% порог эффективности, оптимизируя пары донор-акцептор и морфологию пленки, что открывает возможности для массового рынка.

В случае успешного внедрения PTQ15, OSC могут перейти из лабораторных исследований в статус основных источников энергии, предлагая более экономичную и экологичную альтернативу традиционным солнечным панелям.

Источник: iXBT