Джерело: scitechdaily.com
Доктор Андреас Діслер (ZAE Bayern) із сонячним модулем органічного запису на Сонячній фабриці майбутнього. На задньому плані пілотна лінія для друкованих тонкоплівкових фотоелектриків.
Дослідницька група з Нюрнберга та Ерлангена встановила новий рекорд ефективності перетворення потужності органічних фотоелектричних модулів (OPV). Вчені з Університету Фрідріха-Олександра Ерланген-Нюрнберга (FAU), Баварського центру прикладних енергетичних досліджень (ZAE) та інституту Гельмгольца Ерланген-Нюрнберг для відновлюваної енергетики (HI ERN), філії Forschungszentrum Jülich, у співпраці з Південно-Китайський технологічний університет (SCUT) розробив модуль OPV з ефективністю 12,6 відсотка на площі 26 квадратних сантиметрів. Колишній світовий рекорд на 9,7 відсотка був перевищений на 30 відсотків.
Це найвище значення ефективності, яке коли-небудь повідомлялося для органічного фотоелектричного модуля. Це було підтверджено сертифікованим каліброваним вимірюванням у стандартних умовах тестування незалежною лабораторією сертифікації Fraunhofer ISE (Фрайбург) у вересні 2019 року. Багатоклітинний модуль був розроблений на Сонячній фабриці майбутнього в Енергійному кампусі Нюрнберг (EnCN) у лабораторія покриття з унікальною мегаватною пілотною лінією для тонкоплівкової фотоелектрики, яка була розроблена та реалізована за фінансової підтримки Міністерства економіки Баварії.
"Цей прорив показує, що Баварія є не лише лідером у просуванні фотоелектричних установок, але й займає провідне місце у розвитку майбутніх технологій", - наголошує Юбер Айвангер, міністр економіки, регіонального розвитку та енергетики Баварії.
Органічні сонячні батареї зазвичай складаються з двох різних органічних компонентів, що володіють необхідними напівпровідниковими властивостями. На відміну від традиційно використовуваного кремнію, який виробляється енергоємними процесами плавлення, органічні матеріали можна наносити безпосередньо з розчинів на несучу плівку або скляний носій.
З одного боку, це зменшує виробничі витрати, з іншого, використання гнучких, легких матеріалів дозволяє створювати нові програми, такі як мобільні пристрої чи одяг, навіть якщо ефективність ще не порівнянна з ефективністю традиційних кремнієвих сонячних батарей.
"Ця віха в дослідженні органічних напівпровідників показує, що новітні розробки продуктивності із сертифікованою ефективністю клітин понад 16 відсотків не обмежуються лабораторним масштабом, а готові до масштабування до рівня модулів-прототипів", - пояснює професор Крістоф Брабек з FAU , директор HI ERN та науковий керівник науково-дослідної групи «ZAE Bayern» Сонячної фабрики майбутнього.
Завдяки їх конструкції ефективність повних фотоелектричних модулів завжди трохи нижча, ніж у окремих осередків. Наприклад, частина області модуля завжди неактивна, оскільки використовується для взаємозв'язку окремих комірок. Зі збільшенням площі модуля збільшуються і втрати, викликані електричним опором електродів.
Модуль запису складається з дванадцяти послідовно з'єднаних комірок і має геометричний коефіцієнт заповнення понад 95 відсотків. Ця частина області модуля активно сприяє виробленню електроенергії. Що стосується його активної зони, модуль навіть досягає ефективності 13,2 відсотка. Мінімізація неактивних областей була досягнута завдяки лазерному структуруванню з високою роздільною здатністю, як було розроблено та оптимізовано в останні роки на «Сонячній фабриці майбутнього».
