Органические солнечные батареи будут работать эффективней кремниевых

// // Новое //

Ученые из Рутгерского университета, США, выяснили, что энергонесущие частицы, которые генерируются пучками света, могут перемещаться в органических полупроводниках в тысячу раз быстрее, чем считалось ранее. Это открывает возможность создания органических солнечных элементов, которые будут намного дешевле и эффективней кремниевых и снизят зависимость человечества от ископаемого топлива.

«Органические полупроводники являются перспективным элементом для создания солнечных батарей, а также дисплеев, поскольку их можно производить в виде больших пластиковых листов» объясняет профессор физики из Рудгеровского университета, наш соотечественник Виталий Подзоров, - «Их недостатком всегда считался низкий коэффициент преобразования световой энергии в электрическую. Однако наше открытие даст новый толчок к развитию данной технологии».

Ученые выяснили, что экситоны – квазичастицы, которые образуются, когда полупроводящий материал поглощает фотоны, могут перемещаться в тысячу раз дальше в чистом кристалле органического полупроводника рубрена, хотя ранее считалось, что дистанция перемещения экситона всего около 20 нм. Таким образом, экситоны перемещаются в органических проводниках так же хорошо, как и в полупроводниках из кремния и арсенида галлия, которые используются в современных солнечных батареях.

Экситон является водородоподобной квазичастицей, представляющей собой электронное возбуждение в диэлектрике или полупроводнике, мигрирующее по кристаллу и не связанное с переносом электрического заряда и массы. Экситон может быть представлен в виде связанного состояния электрона проводимости и дырки, расположенных или в одном узле кристаллической решетки. Экситоны создают фотонапряжение при ударе о границу или узел решетки. Если экситоны перемещаются только на дистанцию в 20 нм, лишь те, которые находятся близко к узлам, могут создавать напряжение, что и объясняет низкую эффективность современных органических солнечных элементов. По словам Виталия Подзорова, мы теряем буквально 99% солнечной энергии.
Хотя созданные в лаборатории Рутгеровского университета кристаллы рубрена годятся только для экспериментов, ученые не сомневаются, что вскоре им удастся разработать материал, подходящий для практического и массового использования.

На правах рекламы: Бросьте вызов профессионалам покера! Оперативно покер скачать бесплатно можно на сайте известного покеррума Pokerstars.