Japonští vědci vylepšují vlastnosti tenkých organických solárních článků

• 13. 03. 2020
• Redakce

 

Nadějná technologie

 

Technologie organických solárních článků je všeobecně považována za slibnou alternativou vůči dominantní technologii krystalických křemíkových článků. Na vývoji organických článků pracuje řada vědců na světě již několik let.

 

Organické panely by mohly přinést několik výhod, jako je malá tloušťka, vyšší výkon nebo nižší cena. Bohužel tato technologie má i několik závažných problémů. Účinnost organických článků se doposud pohybovala někde kolem 10-12 %, což je lehce nad polovinou klasických křemíkových solárních panelů. Dalším a prozatím největším problémem je velmi nízká životnost organických panelů, tj. jejich stabilita.

 

Nový objev

 

V minulosti se vědcům nedařilo překonat poměrně rychlou degradaci organických článků vlivem působení slunečního záření, tepla a kyslíku. Průlom by však mohl přinést objev japonských vědců z institutu RIKEN Cluster for Pioneering Research a RIKEN Center for Emergent Matter Science.

 

Vědci z institutu RIKEN se pokusili vlastnosti organických článků vylepšit tím, že na vrstvu z polymerních polovodičů umístili ještě jednu vrstvu z akceptoru bez fullerenu, který má zajistit lepší tepelnou stabilitu.
Tato tandemová struktura po prvotním zahřátí na 90 °C byla ještě jednou zahřáta až na 150 °C. Tím se stabilizovalo rozhraní mezi oběma vrstvami. Výsledný organický solární článek dosahuje nejen vysoké stability, ale také 13% účinnosti.

 

K výhodám nové technologie má také patřit velmi nízká cena oproti křemíkovým solárním článkům. Japonští vědci oznámili, že jejich nová generace organických solárních článků má mnohem nižší degradaci ve výši 5 % po dobu testování 3000 hodin (125 dní) v běžných povětrnostních podmínkách (slunce, voda, kyslík ve vzduchu).

 

Cílem vědců je dále pokračovat ve výzkumu nové technologie s cílem jejího dalšího vylepšení. Nová technologie organických článků by v budoucnosti by mohla najít využití v rámci nositelné elektroniky (tzv. wearables) nebo v rámci robotiky.