Ученые повысили эффективность полупрозрачных солнечных панелей

Группа ученых из Швейцарского федерального института по материаловедению и технологиям разработала органические солнечные батареи с высоким фактором прозрачности и эффективности. Панели могут использоваться для покрытия больших площадей, в том числе окон, крыш и теплиц.

Полупрозрачные органические солнечные панели (ОСП) не требуют больших затрат в производстве и подходят для различных поверхностей. Но главная проблема батарей такого типа — это уровень конверсии. Инженерам приходится выбирать или прозрачность, или эффективность преобразования энергии. Исследователям из Швейцарского федерального института по материаловедению и технологиям удалось решить эту проблему.

Обычно роль активных материалов в ОСП выполняет двухкомпонентная смесь из впитывающего свет донорского полимера и фуллеренового акцептора. Чтобы повысить прозрачность панели приходится уменьшать плотность двухкомпонентной пленки. В результате эффективность преобразования энергии снижается, так как тонкий слой впитывает меньше солнечного света.

Швейцарские ученые использовали трехкомпонентную смесь, добавив гибкое и прозрачное электродное покрытие, которое наносится в процессе ламинирования панели. Также инженеры дополнили полимерно-фуллериновый слой специальным красителем, который впитывает свет только в ближнем инфракрасном диапазоне. В результате группа ученых получила органические солнечные панели с показателем прозрачности 51% и эффективностью преобразования энергии 3% — больше, чем у аналогов. Результаты исследования были опубликованы в журнале STAM.