Новое устройство состоит из двух тонких солнечных батарей полимера, которые собирают солнечный свет и преобразовывают его, чтобы двинуться на большой скорости. Это более эффективно, чем предыдущие устройства, исследователи говорят, потому что его две камеры поглощают более легкий, чем единственный слой солнечные устройства, потому что это использует свет от более широкой части солнечного спектра, и потому что это включает слой новых материалов между этими двумя клетками, чтобы уменьшить энергетическую потерю.В то время как тандемная структура, прозрачное органическое фотогальваническое устройство (TOPV) развивало в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в 2 012 новообращенных приблизительно 4 процента энергии, которую это получает от солнца в электроэнергию (ее «обменный курс»), новое тандемное устройство – который использует комбинацию прозрачных и полупрозрачных клеток – достигает обменного курса 7,3 процентов.
Исследователи во главе с Янгом Янгом, Гимном и Лоуренсом Э. Таннасом младшим, профессором Разработки в Школе Генри Сэмюэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Технических наук и прикладной науки, сказали, что новые клетки могли служить генерирующим слоем на окнах и дисплеях смартфонов, не ставя под угрозу способность пользователей видеть через поверхность. Клетки могут быть произведены так, чтобы они казались светло-серыми, зелеными или коричневыми, и так могли смешаться с цветом и конструктивными особенностями зданий и поверхностей.Исследование было издано онлайн 26 июля энергией & Наукой об окружающей среде, журналом Royal Society of Chemistry, и это появится позже в изданном выпуске журнала.
«Используя две солнечных батареи с новыми межфазовыми материалами промежуточные продукты близко к два раза энергии, которую мы первоначально наблюдали», сказал Янг, который является также директором Нано Центра Возобновляемой энергии в Институте NanoSystems Калифорнии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. «Мы ожидаем, что это устройство предложит новые направления для солнечных батарей, включая создание солнечных окон на домах и офисных зданиях».Тандемные солнечные батареи полимера сделаны из светочувствительной пластмассы. Устройство единственной клетки поглощает только приблизительно 40 процентов инфракрасного света, который проходит. Тандемное устройство – который включает клетку, состоявшую из нового инфракрасно-чувствительного полимера, развитого исследователями Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе – поглощает до 80 процентов инфракрасного света плюс небольшое количество видимого света.
Чунь-Чао Чэнь, аспирант в материаловедении Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и техническом отделе, который является основным автором газеты, сказал, что использующие прозрачные и полупрозрачные клетки вместе увеличивают эффективность устройства, и что материалы были обработаны при низких температурах, делая их относительно легкими произвести.Другие авторы исследования были Бандой Ли, исследователь штата в материаловедении и техническом отделе в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе; Цзин Гао, материаловедение и технический аспирант; и Лэтянь Доу и Вэй-Хсуань Чан, аспиранты в материаловедении Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и техническом отделе и Институте NanoSystems Калифорнии.
Исследование финансировалось Офисом Военно-воздушных сил Научного исследования, Офисом Военно-морского Исследования и Технологии EFL.