15:24
Пробки:   3
$
81.4933
92.8370
Дополнительный светопоглощаю...
Подписка на рассылку

Дополнительный светопоглощающий компонент сделал органические солнечные батареи более эффективными и долговечными

15 сентября 2022
4999
4 мин.
Дополнительный светопоглощающий компонент сделал органические солнечные батареи более эффективными и долговечными

Российские ученые вместе с китайскими коллегами разработали высокоэффективные органические солнечные батареи. Они оказались эффективнее и устойчивее к нагреванию и освещению благодаря добавлению к стандартной смеси «донор + акцептор» третьего компонента, поглощающего свет в промежуточном диапазоне между ними. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликованной в Journal of Materials Chemistry A, помогут приблизить время, когда гибкие, легкие и экологичные органические солнечные батареи получат широкое распространение в быту и промышленности.

Энергетика остается одним из основных источников выбросов углерода, которые страны всего мира стараются сокращать. Один из путей — использование альтернативных способов получения электричества, например, преобразование в него солнечного света.
 
В основе фотовольтаических устройств, способных на это, лежит фотоэффект, когда под действием квантов света (фотонов) электроны вырываются из одного органического полупроводника (донора) и переходят в другой (акцептор). В месте их ухода остаются положительные заряды — «дырки», которые при включении такого фотоэлемента в электрическую цепь движутся к положительному электроду (аноду), а электроны — к отрицательному электроду (катоду), в результате чего возникает электрический ток.

«Это обычное устройство органических солнечных батарей — легких, компактных, гибких, прочных и потенциально полупрозрачных систем. Однако сейчас есть ряд проблем, ограничивающих широкое применение таких устройств. Например, в процессе работы они поглощают свет в относительно узком спектральном диапазоне, велики потери энергии при передаче зарядов между их компонентами, и при этом солнечный элемент недостаточно стабилен, особенно при неизбежном нагревании», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Сергей Пономаренко, доктор химических наук, заведующий лабораторией функциональных материалов для органической электроники и фотоники, директор Института синтетических полимерных материалов имени Н.С. Ениколопова РАН.

Сотрудники ИСПМ РАН (Москва) совместно с китайскими коллегами из Уханьского университета решили эту проблему и создали высокоэффективные органические солнечные батареи на основе тройных смесей органических полупроводников. Они разработали и добавили еще один компонент — сложную органическую молекулу, которую можно достаточно просто синтезировать. Она поглощает солнечный свет в промежуточном диапазоне спектра между донором и акцептором. В результате фотоэффект запускается во всех трех полупроводниках, но носителям заряда проще мигрировать: дополнительный компонент служит мостиком, «перейти» по которому электронам проще, чем перепрыгнуть с одного «берега» (донора) на другой (акцептор). Потери энергии, соответственно, снижаются, и в итоге удалось повысить эффективность преобразования солнечного света до 18% (в сравнении с исходными 16%), что соответствует мировому уровню для данного типа устройств.
 
Кроме того, добавка улучшила структуру органических солнечных элементов, сделав ее более устойчивой к нагреванию и воздействию света. Малая стабильность обычных органических солнечных батарей обусловлена достаточно слабыми межмолекулярными связями. Вещество за счет специфических боковых групп, активно взаимодействующих с исходными донором и акцептором, послужило своего рода легирующей добавкой — совсем как примеси в сплаве, улучшающие его свойства. Фотоэлемент стал более устойчивым к нагреванию: критический фазовый переход, при котором устройство теряет свою активность, начинался не при 100°C, а при 110°C. При моделировании обычной рабочей температуры в 85°C авторы выяснили, что у модифицированной системы спустя 1000 часов эффективность преобразования солнечной энергии в электричество снизилась до 86% от изначальной, тогда как у исходной — до 67%. Аналогичный результат исследователи получили, освещая образцы светом, по спектру схожим с солнечным: спустя то же время эффективность трехкомпонентного материала упала до 75%, двухкомпонентного — до 60%.

«Органические солнечные батареи являются легкими, гибкими и безопасными для окружающей среды как в процессе эксплуатации, так и после их утилизации. Создание их стабильных и эффективных моделей и прототипов приближает перспективу широкого использования подобных устройств в различных областях: фотовольтаике, интегрированной в здания на крышах, стенах и окнах, в автомобилях, авиационной и космической технике, а также для зарядки различных портативных устройств в полевых условиях», — подводит итог Сергей Пономаренко.

Источник изображения : technovery.com

Пресс-релизы компании

Российские ученые разработали биосенсор на основе специального красителя для определения биомолекул в растворах. Предложенный подход, по сравнению с известными, позволяет выявлять в три раза более низкие концентрации аденозинмонофосфата — соеди...
4 августа 2022

Пресс-релизы по теме

Ученые Физико-энергетического института им. А. И. Лейпунского (ГНЦ РФ-ФЭИ, входит в Научный дивизион Росатома), который выступает головной научной организацией на сооружении многоцелевого исследовательского реактора на быстрых нейтронах (МБИР), завершили важные испытания элементов его конструкции. Полученные результаты позволяют перейти к производству топливных элементов (твэлов) для будущего реа...
27 февраля 2024
Ученые из Университета МИСИС разработали новый метод защиты деталей из никелевых суперсплавов от износа и окисления, например, деталей авиационных двигателей или силовых турбин. Исследователи предложили технологию нанесения покрыт...
17 января 2024
Развитие технологий по снижению выбросов углекислого газа, включая улавливание и хранение углерода, может стать ключевым фактором в решении проблемы использования угля и сохранении угледобывающей отрасли, в которой работают 8...
Эксперты предприятий Росатома приняли активное участие в научно-технической конференции «Топливные элементы и энергоустановки на их основе», посвященной развитию водородных технологий в России. Мероприятие состоялось в г. Черног...
Коллектив ученых НИТУ МИСИС, ИОФ РАН, АО «НИОПИК», Сеченовского Университета и НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина представил результаты испытания нового светочувствительного вещества для фотодинамической терапии рака &mda...
21 июля 2023
Прототип биосовместимого костно-хрящевого имплантата коленного сустава разработали молодые ученые НИТУ МИСИС. Предложенная технология позволит улучшить приживаемость и наладить производство изделий для российского рынка. Разработка представлена ...
23 июня 2023

Свежие пресс-релизы

Приглашаем к партнёрству (франчайзинг). Создайте уникальный бизнес портал в своём регионе! У вас есть возможность приобрести готовый бизнес с месячной прибылью более 250 тыс.руб после выхода на полный объём продаж, при первоначальных затратах от 100 ...
1 марта 2018
С наступлением майских праздников в России начинается «шашлычный» сезон. Согласно опросу Россельхозбанка, 46% россиян выбирают свинину для мангала, а 45% предпочитают покупать мясо у фермеров и местных производителей. Классический маринад...
30 апреля 2025
Майские праздники традиционно ассоциируются с выездами на природу, отдыхом на свежем воздухе и началом дачного сезона. Однако именно в эти дни природа особенно уязвима — массовое скопление людей, мусор, костры и небрежное отношение к экосистема...
29 апреля 2025
Бренд Molped перезапустил линейку женской гигиенической продукции и вместе с Аней Покров* рассказал о важном – как позаботиться о себе и чувствовать себя комфортно каждый день. На мероприятии 15 апреля 2025 года бренд Molped представил обновле...
Рязанский филиал Россельхозбанка присоединился к масштабной всероссийской акции «Дарите книги с любовью», которая длилась 2 месяца - с 14 февраля по 14 апреля 2025 года. В рамках инициативы сотрудники собрали более сотни книг, которые теп...
24 апреля 2025
Доля сделок без ипотеки на московском рынке новостроек превысила 54 %. Сервис «Неипотечная сделка» поможет покупателям недвижимости минимизировать риски при покупке квартиры на первичном и вторичном рынке. Услуга доступна на онлайн-платфо...
22 апреля 2025
Лучшие пресс-службы
Новостей: 753
Новостей: 203
Новостей: 96
Новостей: 79
Новостей: 77
Новостей: 68
Новостей: 59
Новостей: 50
Новостей: 46

ПРЕСС-РЕЛИЗЫ РЯЗАНИ


Пресс-релизы ГлобалРЯЗАНЬ.ру – это актуальные новости от рязанских компаний.
На ресурсе регулярно публикуются официальные пресс-релизы компаний Рязани и Рязанской области. Узнать самые свежие новости предприятий можно в соответствующем разделе на главной странице. Размещение пресс-релизов — традиционный и действенный способ продвижения вашего бизнеса. Он позволяет организациям заявить о себе и своих товарах и услугах максимально широкой массе аудитории. При этом информационный повод может быть любым: привлечение людей на мероприятие или конференцию, освещение новых товаров или кадровые назначения. Если вы ставите цель привлечь внимание к своей информации, то ГлобалРЯЗАНЬ.ру станет вашим надежным помощником в данном деле. Благодаря порталу ваш пресс-релиз увидят обозреватели ведущих интернет-изданий, клиенты и партнеры.
ГлобалРЯЗАНЬ.ру дает возможности представителям компаний и организаций в Рязани и Рязанской области самостоятельно разместить пресс-релиз при регистрации на ресурсе. Самая главная особенность ГлобалРЯЗАНЬ.ру в том, что все публикации рязанских компаний попадают в архивы и будут доступны из поиска длительное время. Вам достаточно лишь добавить пресс-релиз в информационную ленту.
ГлобалРЯЗАНЬ.ру предлагает своим клиентам абонементское обслуживание, которое позволяет компаниям регулярно публиковать пресс-релизы на выгодных условиях. Кроме того, бизнес портал дает возможность более полно рассказать о жизни компании благодаря добавлению фото и видеоматериалов, персон и цитат сотрудников. Все информационные материалы обладают активными ссылками и приведут потенциальных клиентов на ваш ресурс.
Потапова Алёна

Директор по развитию
Население
8208158938
Умерли за год
20118972
Родились за год
49496232