Разработаны гибкие органические солнечные батареи — Naked Science
4 минуты
Редакция

Разработаны гибкие органические солнечные батареи

Ученые создали солнечные батареи на основе органики, которые могут тянуться и гнуться.

solaar
©Wikipedia

Команда исследователей из Университета Райса, Общественного колледжа Хьюстона и Брукхейвенской национальной лаборатории разработали гибкие органические фотоэлектрические пластины, которые можно использовать для генерации постоянной энергии. Исследование опубликовано в журнале Chemistry of Materials.

 

Органические солнечные батареи состоят из материалов на основе углерода, включая полимеры, для накопления солнечного света и перевода его в ток. Эта органика тонкая, легкая, полупрозрачная и недорогая. Однако, в отличие от коммерческих солнечных батарей на основе кремния, имеющих около 22% эффективности, органика достигает максимума в 15% производительности.

 

«Эти устройства становятся все более эффективными, но важны и механические свойства. Если вы растягиваете или гнете что-либо, в активном слое появляются трещины, а устройство ломается, — говорит руководитель команды доктор Рафаэль Вердуско. — Один из подходов к решению проблемы хрупкости заключается в поиске полимеров или других органических полупроводников, достаточно гибких по своей природе, но мы сделали еще кое-что. Наша идея заключалась в том, чтобы использовать материалы, разработанные за последние 20 лет, с помощью которых можно улучшить их механические свойства».

 

Органические фотоэлектрические пластины обладают гибкостью, при этом не теряя в производительности / © Jeff Fitlow/Rice University

 

Доктор Вердуско и его коллеги смешали тиоленовые реагенты на основе серы. Молекулы смешались с полимерами и объединились друг с другом для гибкости. Было важно соблюдать точность, так как если бы тиолена было недостаточно, кристаллические полимеры были бы ломкими, а если слишком много — материал потерял бы в производительности. Команда обнаружила, что при 20% тиолена клетки сохраняют свою производительность и становятся гибкими. Затем материал надо было растянуть.

 

«Чистый P3HT (активный слой на основе политиофена. — Прим. ред.) ломается при натяжении в примерно 6%, — говорит Вердуско. — Когда мы добавили 10% тиолена, то могли растягивать его примерно до 14%. Примерно при 16% натяжения мы начинали замечать трещины по всему материалу».

 

При натяжении выше 30% материал отлично гнулся, но стал бесполезным в качестве солнечной батареи.

 

«Мы обнаружили, что где-то до 20% в фототоке практически нет потерь. Похоже, это именно то что нужно», — заключил доктор Вердуско.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

Вчера, 18:50
5 минут
Мария Кривоченко

Группа археологов обнаружила шкатулку с артефактами на дне озера Титикака. В ней оказались фигурки из раковины моллюска и золота, которые инки считали очень ценными. Ученые полагают, что находка — часть жертвоприношения богам воды или плодородия.

Вчера, 11:44
6 минут
Денис Гордеев

Соседняя планета, скорее всего, была покрыта толстым слоем льда, что в корне противоречит принятым ныне концепциям.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: