Британские ученые из Кембриджского университета завершили разработку по синтезу органического солнечного элемента нового типа. Он будет способен генерировать электричество без участия других элементов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.
Материал на основе молекул P3TTM работает следующим образом. У каждой молекулы есть «лишний» электрон. Когда молекулы плотно прилегают друг к другу, эти электроны выстраиваются в определенном порядке. Когда свет попадает на этот материал, «лишний» электрон одной молекулы перескакивает на соседнюю. В результате одна молекула становится заряженной положительно (потому что потеряла электрон), а соседняя — отрицательно (потому что приняла электрон). То есть свет создает разделение зарядов внутри материала.
Обычные органические солнечные панели устроены иначе. В них электроны работают в паре, и для их работы нужны два разных материала. Один, который отдает электроны (донор), и другой, который их принимает (акцептор). А новый материал работает по принципу, который раньше встречался только в неорганических полупроводниках, а не в органических материалах.
В лабораторных условиях ученые выяснили, что материал эффективно генерирует заряды, причем в 40% случаев падающий свет превращается в электричество. Когда из этого материала сделали простую солнечную батарею, то почти все сгенерированные заряды удалось собрать и использовать. Это открытие показывает, что можно делать солнечные панели только из одного материала, что сделает их проще и дешевле в производстве.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как была испытана стабильно работающая под водой солнечная панель.
