20% wydajności bez szkody dla środowiska. Nowe odkrycie w fotowoltaice

Organiczne ogniwa słoneczne nie są czymś, o czym piszemy regularnie, ale być może w najbliższym czasie się to zmieni. To za sprawą ostatnich postępów w wykonaniu przedstawicieli Uniwersytetu w Linköping. 
20% wydajności bez szkody dla środowiska. Nowe odkrycie w fotowoltaice

Jeśli doniesienia o ich osiągnięciach się potwierdzą, to utoruje to drogę w kierunku dostępu do urządzeń o 20-procentowej wydajności. Rzecz jasna w zestawieniu z obecnie dostępnymi wariantami krzemowymi (a nawet perowskitowymi) nie jest to wynik powalający na kolana. Ale w tym przypadku liczy się coś więcej.

Czytaj też: Różnice w wydajności fotowoltaiki w Polsce. Te dane warto znać przed instalacją

Organiczne ogniwa słoneczne pozwalają na rezygnację ze stosowania toksycznych chemikaliów w toku procesu produkcyjnego. To oczywista korzyść, która mogłaby stać się jeszcze bardziej znacząca, jeśli uda się doprowadzić do kolejnych wzrostów wydajności. Nie ma bowiem co ukrywać: w obecnej sytuacji wciąż w większym stopniu liczy się sprawność konwersji energii, a nie kwestie ekologii – przynajmniej w sektorze fotowoltaicznym. 

Za sprawą postępów, o których ich autorzy piszą na łamach Nature Energy, udało im się rzekomo opracować sposób projektowania stosunkowo wydajnych organicznych ogniw słonecznych, które jednocześnie cechują się brakiem negatywnego wpływu na środowisko naturalne. Bardzo ważną rolę w tych działaniach odegrały badania poświęcone kształtom molekularnym oraz interakcjom zachodzącym w opisywanych ogniwach.

Organiczne ogniwa słoneczne osiągnęły niedawno 20-procentową wydajność. To istotne szczególnie ze względu na fakt, że do ich produkcji nie trzeba wykorzystywać toksycznych i szkodliwych dla środowiska rozpuszczalników

W ostatecznym rozrachunku członkowie zespołu badawczego byli w stanie wymyślić sposób produkowania tych urządzeń bez użycia szkodliwych dla środowiska rozpuszczalników. Korzyści jest zdaniem samych zainteresowanych więcej i można według nich zaliczyć do tego grona opłacalność, łatwość produkcji i elastyczność. Wykonane z tzw. elektroniki organicznej są elastyczne i lekkie, dlatego mogą być łatwo integrowane z powierzchniami pokroju ścian czy okien. To przekłada się na długą listę potencjalnych zastosowań.

Co więcej, z roku na rok udaje się poprawiać wydajność tych urządzeń. W ramach przeprowadzonych badań naukowcy ze Szwecji sporządzili listę nietoksycznych rozpuszczalników, które można wykorzystać do produkcji wydajnych organicznych ogniw słonecznych.

Czytaj też: Magazyny energii od LG produkowane w Polsce? Tak możemy powalczyć z chińską ekspansją w Europie

Później, na potrzeby dokładnych analiz, skorzystali z metod pokroju synchrotronowej dyfrakcji rentgenowskiej i dyfrakcji neutronowej. Miało to na celu zebranie informacji na temat zachowania cząsteczek w tych urządzeniach fotowoltaicznych. Szczególną uwagę inżynierowie poświęcili kwestii oddziaływań z rozpuszczalnikiem stosowanym w procesie produkcyjnym. W idealnym rozwiązaniu funkcję rozpuszczalnika będzie pełniła woda.