Coraz bardziej wydajne organiczne ogniwa słoneczne

Coraz bardziej wydajne organiczne ogniwa słoneczne

Firma IMEC opracowała metody stabilizacji nanomorfologii organicznych ogniw słonecznych, podnoszących ich żywotność dziesięciokrotnie. Toruje to drogę dla komercyjnego zastosowania tego typu ogniw, zdolnych do pracy przez okres 5 lat przy wydajności przekraczającej 10%.

Wydajność i działanie organicznych ogniw słonecznych zależy od nanomorfologii warstwy aktywnej, która w uproszczeniu jest stałą mieszaniną składników organicznych zdolnych do „uwięzienia” energii światła i przeniesienia jej na styk elektryczny.

Wcześniej IMEC zaprezentował ogniwa organiczne oparte na P3HT:PCBM o wydajności zbliżonej do 5%. Niestety ich żywotność była zbyt niska do zastosowań komercyjnych, gdzie jako minimum przyjmuje się 5 lat. Spowodowane jest to szybkim rozdziałem (segregacją) faz i wywołaną tym degradacją mieszanek półprzewodników organicznych. Segregacja wynika z mobilności polimerów organicznych, ale może zostać ograniczona dzięki ustaleniu ich nanomorfologii.

Z tego powodu firma opracowała metodę stabilizacji struktury warstwy aktywnej z wykorzystaniem polimerów sprzężonych, która zaowocowała uodpornieniem ogniw na segregację. Przeprowadzone testy wykazały brak oznak spadku wydajności nowych ogniw po 100 godzinach ciągłej pracy. Dla porównania, elementy nie zabezpieczone przed rozdziałem ulegały degradacji po kilku godzinach

(bj)