Метод улучшения солнечных батарей получил экспериментальное обоснование

Примерно десять лет назад случайно было обнаружено, что добавление дополнительного растворителя в процесс производства полимерных солнечных батарей может увеличивать их эффективность в два и даже в три раза.

Теперь этот эффект используется повсеместно, но никто в точности не знает, как именно сорастворитель действует на морфологию солнечного элемента.

Исчерпывающее объяснение загадки дали ученые Эйндховенского технического университета (TU/e), под руководством профессора Рене Янссена (René Janssen), использовавшие ряд оптических методов исследования.

Без сорастворителя структура солнечной батареи на стадии выпаривания формировалась из крупных капель двухкомпонентного полимера, в результате чего транспорт электронов ухудшался и эффективность падала.

«Чем больше сорастворителя вы добавляете к раствору, тем меньше становятся пузырьки, пока, при определенной концентрации, не исчезают совсем», — написал Янссен в журнале Nature Communications.

Он сравнивает сорастворитель по действию с пищевым разрыхлителем, улучшающим структуру выпечки: «В процессе затвердевания, с одной стороны, происходит испарение растворителя, а с другой, „складывание“ полимера. Благодаря сорастворителю процесс „складывания“ начинается гораздо раньше, то есть формирование пузырьков прекращается».

Исследователи надеются, что полученные ими результаты позволят сделать полимерные солнечные элементы более эффективными и превратят их разработку методом проб и ошибок в более предсказуемый процесс.