Китайские ученые создали органические гибкие солнечные батареи
Работа, выполненная группой профессора Хуан Хуэй и доцента Цай Юньхао из Университета Китайской академии наук, опубликована в престижном журнале Nature Materials.
Органические солнечные батареи выгодно отличаются от традиционных кремниевых: они лёгкие, гибкие и могут производиться методами печатной электроники. Это открывает дорогу к созданию ультратонких, сворачиваемых и даже вшиваемых в одежду устройств, а также интеграции солнечных панелей в здания. Кроме того, технология позволяет использовать «зелёные» растворители и биоразлагаемые материалы, что делает её экологически перспективной на всех этапах жизненного цикла — от производства до переработки.
Главным барьером для широкого применения долгое время оставалась сравнительно низкая эффективность преобразования энергии. «Одним из ключевых узких мест был катодный интерфейсный слой», — поясняет Цай. — «Обычные материалы не обеспечивали достаточную проводимость и стабильность, а также имели проблемы с качеством тонких плёнок».
Чтобы решить эту проблему, учёные предложили стратегию «двухкомпонентного синергизма» — особое сочетание органических и неорганических материалов, которые не просто смешиваются, а оптимизируются на уровне структуры, электронных свойств и механизмов взаимодействия. Такой подход значительно снизил количество дефектов, улучшил проводимость и однородность плёнки, повысил эффективность передачи заряда и снизил потери.
Результат впечатляет: новая батарея показала лабораторную эффективность 21%, а сертифицированный показатель — 20,8%, что стало мировым рекордом для органических солнечных элементов.
По словам Цай, материал идеально подходит для гибких и лёгких источников питания — от носимой электроники и «умных» тканей до портативных зарядных устройств. Высокая фотостабильность и механическая прочность открывают перспективы использования в авиации, космосе, беспилотной технике и в экстремальных условиях.
Учёные уверены: разработка станет важным шагом к созданию устойчивых энергетических решений будущего и может сыграть ключевую роль в космических и промышленных проектах.
Источник: qazaqgreen.com
