Команда дослідників з Кембриджського університету опублікувала у журналі Nature Materials результати роботи зі створення органічного сонячного елемента нового типу. Вчені використали молекулу P3TTM, яка генерує електрику без необхідності комбінування двох різних матеріалів.
Проект реалізували дві групи фахівців: фізики під керівництвом професора Річарда Френда та хіміки під керівництвом професора Хьюго Бронштейна. Провідний дослідник Бівен Лі з лабораторії Кавенді описав принцип роботи матеріалу: молекули P3TTM містять неспарені електрони, які при щільній упаковці вибудовуються в порядку, що чергується. Коли світло потрапляє на матеріал, електрон переходить до сусідньої молекули, утворюючи позитивний та негативний заряди.
Традиційні органічні сонячні елементи працюють за іншою схемою. Вони електрони формують пари і вимагають наявності двох компонентів: донора і акцептора електронів. Новий матеріал функціонує за механізмом, який раніше спостерігали лише у неорганічних напівпровідниках.
У результаті лабораторних експериментів дослідники отримали квантову ефективність генерації заряду лише на рівні 40 відсотків. При використанні чистої плівки P3TTM у простому сонячному елементі ефективність збирання заряду досягла практично стовідсоткового показника. Дані про загальну ефективність перетворення світлової енергії на електричну команду не надала.
Розробка відкриває можливість виробництва сонячних батарей з єдиного матеріалу, що спрощує конструкцію та потенційно знижує вартість виробництва. Джерело