Дослідники з університету Чженчжоу розробили полімер, який змінює правила гри та досягає майже 20% ефективності органічних сонячних елементів (OSC) за вартості, що становить крихітну частину вартості існуючих матеріалів.
Новий полімер Чженьчжоуського університету, PTQ15, досягає сертифікованої ефективності перетворення енергії 19,96%, найвищої серед недорогих органічних матеріалів. Вартість PTQ15 складає $35 528 за кілограм – це приблизно п’ята частина вартості преміальних полімерів, таких як PM6 та D18, ціна яких перевищує $200 000 за кг. PTQ15 синтезується в ході оптимізованого трьох-чотирьохетапного процесу з виходом понад 80%, що дозволяє скоротити виробничі витрати.
У поєднанні з акцепторами K1/K6 полімер PTQ15 забезпечує передачу заряду за 1,40 пікосекунди та мінімальну втрату енергії 0,190 еВ. Примітно, що пристрої, оброблені на відкритому повітрі при 25% вологості, зберегли ефективність 19,37%, що підтверджує надійність для реального виробництва. При передбачуваній вартості 0,36 долара за ват OSC на основі PTQ15 наближаються до економічної ефективності кремнієвих фотоелектричних елементів.
Легка та гнучка природа OSC робить їх ідеальними для таких додатків, як портативні зарядні пристрої та вбудовані у будівлі фотоелектричні системи. Дослідники прагнуть подолати поріг ефективності 20% шляхом оптимізації донорно-акцепторних пар та морфології плівки, що потенційно відкриває доступ до масового ринку. У разі успіху PTQ15 може перетворити OSC з лабораторних експериментів на основні енергетичні рішення, пропонуючи дешевшу та екологічну альтернативу традиційним сонячним панелям. Джерело