Флуоресцентный краситель улучшает полимерные солнечные элементы

Ученые из Йельского университета смогли усовершенствовать перспективный тип солнечных батарей улучшив его способность поглощать и преобразовывать световую энергию в электричество. Добавив флуоресцентный органический краситель сквараин в полимерные солнечные ячейки, использующие биохимическую реакцию FRET (Förster resonance energy transfer), они добились увеличения эффективности генерирования электроэнергии на 38%.

Полимерные солнечные ячейки выгодно отличаются от традиционных — кремниевых — низкой себестоимостью производства, малым весом и гибкостью. Однако, из-за недостаточной упорядоченности полимерных цепочек на наноуровне, почти половина поглощаемой солнечной энергии теряется, не преобразовываясь в электрическую.

В использовавшихся в эксперименте FRET-ячейках избыточная энергия может переноситься на большие расстояния от одной молекулы к другой. Флуоресцентный краситель, имеющий высокий коэффициент поглощения в близком инфракрасном диапазоне, расширяет полезную область спектра этих солнечных батарей и улучшает проводимость электронов.

Предложенный метод позволяет различным светопоглощающим материалам работать согласованно и обеспечивает улучшение структуры полимеров без необходимости прибегать к пост-обработке. «Наш подход можно будет использовать для создания усовершенствованных солнечных ячеек более высокой эффективности», — комментирует результаты, изложенные в майском номере Nature Photonics, Андре Тэйлор (André D. Taylor), адъюнкт-профессор Йеля и ведущий автор статьи.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI