- Nové experimentální solární články jsou nejpružnější na světě
- Dokáží zvětšit svoji velikost až o 40 procent
- Solární článek je organický a vyniká rovněž svoji lehkostí
Výzkumníci z Jihokorejského ústavu pokročilých věd a technologií (KAIST) dosáhli významného úspěchu, když se jim podařilo vyvinout lehké a vysoce účinné flexibilní solární články. Autoři jej označují jako „nejvýkonnější pružný organický solární článek na světě“. Vývoj je jedinečný tím, že využívá organický materiál pro vytvoření fotoaktivní vrstvy solárního článku, která přeměňuje světlo na elektrickou energii.
Organické solární články (OSC) představují perspektivní třídu fotovoltaických zařízení, která využívá organické polymery nebo molekuly k přeměně slunečního záření na elektrickou energii. Předností organických solárních článků je jejich vyšší flexibilita a nižší finanční náklady na jejich výrobu. Základní princip fungování organických solárních článků spočívá v absorpci fotonů slunečního záření organickým aktivním materiálem, což indukuje vznik páru elektron-díra. Tyto nabité částice jsou následně odděleny a transportovány přes aktivní vrstvu k elektrodám, čímž vzniká elektrický proud.
Vývoj flexibilních solárních článků
Podle oficiálního prohlášení je vývoj flexibilních solárních článků velmi náročný, jelikož je zapotřebí zkombinovat dvě základní vlastnosti, a to vysoký elektrický výkon s mechanickou pružností. Tento kompromis mezi vysokou účinností a flexibilitou dlouhou dobu bránil jejich širokému uplatnění v nositelných zařízeních.
Vědcům se podařilo navrhnout vodivý polymerní materiál, který účinně splňuje oba tyto přísné požadavky. Pomocí chemické vazby spojili vysoce pružný polymer s elektricky vodivým polymerem. Tímto procesem byl vytvořen nový elektricky vodivý polymer, který nejen dosahuje vysoké fotovoltaické konverzní účinnosti mezi organickými solárními články, ale také vykazuje vysokou flexibilitu, která je desetkrát vyšší než u konvenčních solárních článků. Nový flexibilní solární článek vyrobený z pružného polymeru je schopen zachovat svou účinnost i při natažení až o 40 procent.
V práci byly využity konjugované polymery sestávající z elektroaktivních pevných a měkkých bloků. Tyto bloky byly kombinovány, tak aby vytvořily blokově kopolymerizované donory (D180,8-s-PEHDT0,2) s optimální molekulovou hmotností pro efektivní konjugační délku a vysoké mechanické vlastnosti.
„Tímto výzkumem jsme vyvinuli nejlepší pružný organický solární článek na světě. Nutné je zmínit, že se nám taktéž podařilo vyvinout nový polymer, který může být použitelný jako základní materiál pro nejrůznější elektronická zařízení, která musí mít flexibilní charakter,“ řekl profesor Bumjoon Kim v oficiálním prohlášení. Mezi hlavní výhody těchto solárních článků patří jejich schopnost je integrovat do flexibilních a nositelných zařízení. Nicméně informaci o tom, kdy bychom se těchto panelů mohli dočkat v rámci komerčního využití, zatím výzkumný tým nezveřejnil.
