Органические солнечные элементы имеют ряд особенностей, делающих их более привлекательными, чем стандартные кремниевые панели. Они могут быть сделаны очень тонкими, гибкими и полупрозрачными, встраиваться в оконные стекла или использоваться для отделки зданий.

Высокую эффективность органическим солнечным батареям обеспечивает использование фуллеренов — мельчайших шарообразных молекул углерода — и их растворимых производных. Однако это же не позволяет им конкурировать с кремниевыми аналогами по долговечности — фуллерены недостаточно устойчивы к воздействию окружающей среды, чтобы обеспечить достаточно долгий срок службы фотоэлектрических панелей (более 30 лет).

Суть открытия, сделанного учеными Университета Фридриха Александра (FAU) в Эрлангене (Германия) совместно с коллегами из Лондонского Имперского Колледжа (ICL), Научно-технического университета короля Абдуллы (KAUST) и Стэнфордского университета (США) заключается в обнаружении альтернативы фуллеренам — новой органической молекулы, превосходящей по функциональным возможностям любые другие материалы-акцепторы для фотоэлектроники.

В своей работе исследователи продемонстрировали рекордную стабильность нового полимера в воздушной среде при температурах до 140 °C.

«Мы рассчитываем получить, используя эти материалы, стабильные солнечные элементы с эффективностью более 10%», — сообщил руководитель проекта, профессор FAU, Кристоф Брабек (Christoph Brabec).

Такие фотоэлектрические пленочные панели можно изготовлять печатным способом, что дополнительно снизит их себестоимость. Их также можно будет окрашивать в разные цвета для использования в архитектурном дизайне или в стеклянных крышах автомобилей.

Статья об этом изобретении была размещена в недавнем номере журнала Nature Communications.