Vědci z PolyU vyrobili organický solární článek s 19,31% účinností
4.6.2023, Milan Šurkala, aktualita
Jednou z cest pro solární články budoucnosti jsou možná i ty organické. Na Hong Kong Polytechnic University (PolyU) nyní vyvinuli takové, které zvládnou dosáhnout 19,31% účinnosti, což se už hodně blíží těm křemíkovým.
Mnozí vidí v solární energetice řešení pro budoucnost, a to i přesto, že přináší mnoho problémů. Zejména je to nevyrovnaná dodávka energie v průběhu dne i roku. Se stále zlepšujícími se technologiemi pro ukládání energie se toto může postupně snižovat, nicméně 100% výroba pomocí slunce by celosvětově nebyla určitě schůdná (docela dobře se ale vykrývá větrnými elektrárnami). Vývoj nových solárních článků zkouší mnoho různých cest, a to ať už dalším vylepšováním těch křemíkových, nebo nalézáním úplně nových materiálů, které by dokázaly přeměnit sluneční energii na elektrickou. Jednou z takových cest jsou i organické solární panely (OSC). Na těch pracují např. vědci na Hong Kong Polytechnic University (PolyU). V jejich případě použili 1,3,5-trichlorbenzen (TCB) pro vylepšení vlastností již existujících článků. Výsledkem je vyšší účinnost i životnost.
Např. u článků využívajících technologii PM1:BTP-eC9 s využitím dijódoktanu (DIO) bylo dosaženo účinnosti 17,86 %, zatímco nový proces s TCB ji zvýšil na 19,10 %. V případě systémů s PM6:BTP-eC9 se pak účinnost ze 17,98% s DIO zvýšila až na 19,31 % s TCB. Jde sice jen o 1,3 procentního bodu, nicméně to současně znamená navýšení účinnosti o dalších 7 % (výsledkem je o 7 % více elektrické energie než předtím). Certifikovaná účinnost nových článků je ale o něco nižší a činí 18,93 %.
Životnost organických solárních článků je ale stále něčím, na čem se musí zapracovat. Pokud se budeme věnovat efektivnější variantě PM6:BTP-eC9, tak verze s DIO za prvních 75 hodin ztratila 17 % max. účinnosti, což je opravdu výrazný rozdíl. TCB varianta na tom byla podstatně lépe, ale ani 7% ztráta účinnosti není úplně nízká. T80 (pár na 80 % maxima) u novinky přišel po 660 hodinách osvětlení odpovídající slunečnímu svitu (v našich podmínkách to odpovídá asi 4 měsícům). Jak je ale vidět na grafu, účinnost se pak dost stabilizuje a po 1000 hodinách se u nové verze spadlo na 78 % (tedy až po dalších 340 hodinách od dosažení T80). DIO varianta po 1000 hodinách byla na 69 %. Aby ale takové panely měly aspoň trochu smysl, musela by se životnost zvýšit alespoň řádově.
