Графеновые электроды улучшают прозрачность солнечных батарей

В новой органической солнечной батарее, использующей графеновые электроды, за счёт разработанной инженерами Массачусетского технологического института (MIT) методике фиксации моноатомных слоев этого материала достигнут наилучший на сегодняшний день компромисс между прозрачностью и эффективностью преобразования солнечной энергии.

Использование тепла или клея для закрепления слоя графена на подложке повреждает этот материал и ухудшает его электропроводность. Поэтому команда MIT предложила другой вариант: вместо того, чтобы вводить клей между графеном и основой, покрытие из этиленвинилацетата (EVA) напылялось снаружи, связывая слои подобно липкой ленте.

Далее исследователям просто повезло. Побочным результатом вышеописанного процесса стали нужные значения работы выхода (минимальной энергии вывода электрона из материала) для верхнего и нижнего электродов.

Измеренная пиковая эффективность такого графенового солнечного элемента составляет 4,1%. Это намного меньше, чем у обычных солнечных батарей, но существенно лучше, чем у других прозрачных фотоэлектрических панелей.

Прозрачность посредине видимого для глаза диапазона почти достигает 70%. «Эти значения являются одними из самых высоких для прозрачных солнечных элементов с сопоставимой эффективностью преобразования энергии», — заявил Цзин Кун (Jing Kong), первый автор посвящённой этой работе статьи в Advanced Energy Materials.

Согласно расчётам авторов, эффективность таких графеновых элементов в принципе можно довести до 10% без ухудшения прозрачности. Это станет следующей задачей данного проекта, в конечном же итоге он предполагает создание солнечных батарей, полностью покрывающих окна и стеклянные стены зданий.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365