Які нові можливості відкриває органічний матеріал?
Сонячні панелі можна зробити легшими і повністю виготовити з нового матеріалу. Майже сто років фізики стверджували, що це зробити неможливо. Нову технологію відкрили дослідники Кембриджського університету, повідомляє interestingengineering.com. Команда поспостерігала за потужним механізмом збору світла, який тривалий час вважався властивим тільки неорганічним матеріалам (оксидам металів).
Що таке молекула P3TTM?
Як виявилося, механізм успішно функціонував і в простій органічній напівпровідниковій молекулі P3TTM, що світиться. “Ми пишемо новий розділ у підручнику, показуючи, що органічні матеріали здатні генерувати заряди самостійно”, — заявив автор дослідження, професор Хуго Бронштейн.
Дослідження зосереджено на унікальній молекулі — спін-радикальному органічному напівпровіднику. У ядрі молекули міститься один неспарений електрон, що й зумовлює унікальні електронні та магнітні властивості. Ключ до відкриття криється в тому, як взаємодіють молекули.
Яка ефективність нових сонячних елементів?
Фахівці створили сонячний елемент, використовуючи плівку молекули P3TTM. Вплив світла на пристрій призвів до вражаючої швидкості перетворення, досягнувши “ефективності збору заряду, близької до одиниці”. Коефіцієнт перетворення показує, що майже всі поглинені фотони були перетворені на придатну для використання електроенергію.
Науковці зазначають, що стандартні конструкції зазвичай ґрунтуються на інтерфейсі між двома матеріалами (один віддає електрони, а інший — приймає) для розділення зарядів і генерації електроенергії. Причому, за їхніми словами, новий органічний матеріал здатний генерувати заряди сам по собі. Під час нової роботи експерти створили молекулярні структури, що дають змогу контролювати контакт між молекулами і підтримувати так званий енергетичний баланс Мотта-Габбарда. Така конструкція в перспективі може відкрити дорогу до виготовлення недорогих сонячних елементів з одного матеріалу.
Раніше з’ясувалося, що сонячні панелі можуть виробляти не тільки енергію. Під час експерименту вчені довели, що навіси з сонячних панелей, встановлені над зрошувальними каналами, позитивно впливають на якість води. Ще стало відомо, що сонячні панелі рятують від радіації. Мова про так звані штучні рослини, які очищають ґрунт, забруднений цезієм.
