Oroszország.. Innovatív új polimer anyagok a jövő napelemeihez
Az egyetem médiairodája arról számolt be, hogy az ezekkel az anyagokkal gyártott eszközök 1800 óra folyamatos üzemelés után akár 99%-os hatásfokot is megtartanak, míg a hagyományos anyagok ugyanebben az időszakban energiájuk több mint felét veszítik el.
A perovskit akkumulátorokat a szilícium akkumulátorok ígéretes alternatívájának tekintik, mivel vékonyak, könnyűek és rugalmasak, és felszerelhetők az autók ablakaira, homlokzataira és tetejére, valamint integrálhatók hordozható elektronikai eszközökbe és az okosotthonba. De a fényelnyelő réteg instabilitása – az anyag nedvesség, oxigén és magas hőmérséklet hatására gyorsan lebomlik – akadályozza az univerzális alkalmazását.
A kutatók szerint a perovszkitszerű anyagok egyik fő előnye, hogy széles hullámhossz-tartományban képesek elnyelni a fényt, ami azt jelenti, hogy ezek a panelek napfénynél és mesterséges fénynél is működhetnek. Ezért ez egy olyan technológia, amely képes kiterjeszteni a napenergia felhasználását épületekre, belső terekre és hordozható elektronikai eszközökre, túlmutatva a hagyományos „panelterületeken”. Az ezen a technológián alapuló eszközök a gyógyászatban az éjjel-nappali állapotfigyelésre, az okosruházatban és a folyamatosan töltő készülékekben is alkalmazhatók.
A kutatók a trifenil-amint választották molekuláris „szerkezetként”. Sok sikeres vegyületet készítettek már ennek felhasználásával. Ezeknek az anyagoknak azonban gyakran rossz a töltésszállítási tulajdonságai, és energiaszintjük tekintetében nem egyeznek meg teljesen a perovszkit rétegekkel. Ezért a tudósok ezen tulajdonságok javítására összpontosítottak.
„Négy új szerves félvezetőt találtunk fel” – mondja Mihail Terescsenko kutató. A belőlük készült akkumulátorok akár 17,8%-os napenergia-átalakítási hatékonyságot mutatnak, szemben a hagyományos PTAA akkumulátorok körülbelül 17%-ával, amely a perovskit akkumulátorok lyukátvivő rétegeinek általános referenciaanyaga. A legfontosabb, hogy ezek a sejtek hosszabb ideig stabil teljesítményt tartanak fenn. Azonos vizsgálati körülmények között a hagyományos PTAA-val készült akkumulátorok kezdeti energiájuk hozzávetőleg felét veszítik el, míg az új tiofént és karbazolt tartalmazó polimereink a kezdeti kapacitásuk körülbelül 90%-án vannak. Vagyis a perovszkit körül gondosan kiválasztott szerves réteg védőrétegként működik, nemcsak a hatékonyságot növeli, hanem jelentősen meghosszabbítja a jövőbeli rugalmas panelek élettartamát is.
Forrás: TASS
