Solarmer Energy Inc. разрабатывает пластиковые фотоэлементы для портативной электроники, которые теперь будут включать в себя технологию, изобретенную в Университете Чикаго (University of Chicago).

Solarmer Energy Inc. намерена закончить испытания прототипа коммерческого уровня нового устройства в этом году. Прототип представляет собой фотоэлемент (ФЭ) площадью 50 кв.см., который должен развивать эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую, равную 8% при долговечности не менее трех лет.

По словам Дины Лозофски (Dina Lozofsky) – вице-президента фирмы, ключевой проблемой пластиковых ФЭ сегодня являются новые материалы с высокой эффективностью преобразования солнечного излучения. Пока пластиковые фотоэлементы имеют значительно более низкие значения этого параметра по сравнению с традиционными.

Фирма Solarmer Energy Inc. была создана в 2006 году для коммерциализации технологии, разработанной в лаборатории проф. Янг Янг (рrof. Yang Yang) Университета Калифорнии в Лос Анджелесе (University of California, Los Angeles). Фирма разрабатывает гибкие полупрозрачные пластиковые ФЭ, которые генерируют дешевую, экологически чистую электроэнергию.

Изобретение чикагских ученых позволяет фирме наладить производство передовых пластиковых ФЭ, которые намного опережают отрасль. Сегодня промышленность выпускает пластиковые ФЭ с электрической эффективностью 5–6%. Университет лицензировал патентные права фирме Solarmer Energy. Эта лицензия включает в себя права на несколько полимеров, разработанных в лаборатории проф. Ю.

Новое изобретение – полупроводниковый материал с условным названием PTB1. Изобретатели – профессор химии Лупинг Ю (Luping Yu) и докторант Йонгай Лианг (Yongye Liang) и пять их коллег, после оформления заявки на патент, опубликовали научную статью, рассматривающию технические детали разработки (Yongye Liang, Yue Wu, Danqin Feng, Szu-Ting Tsai, Hae-Jung Son, Gang Li and Luping Yu. Development of New Semiconducting Polymers for High Performance Solar Cells, – J. Am. Chem. Soc., 2009, 131 (1), pp 56–57; DOI: 10.1021/ja808373p)

Активный слой PTB1 имеет толщину едва ли больше 100 нм, что соответствует ширине порядка 1000 атомов. Синтезирование материала, даже в небольших количествах, представляет известные сложности, является многоступенчатым процессом, занимающим много времени. Достоинством чикагской технологии является ее простота. Многие лаборатории в стране разработали другие полимерные материалы, которые имеют такой же порядок эффективности, что и полимер, созданный в лаборатории проф. Ю. Однако все они требуют достаточно большой дополнительной инженерной работы для подготовки к коммерческому внедрению. В то же самое время, комбинация инженерного опыта фирмы Solarmer и выдающихся свойств полупроводникового материала, разработанного чикагскими учеными, позволяет поднять эффективность фотоэлементов даже выше заявленной величины.

Программа исследований лаборатории проф. Ю включает в себя проекты, финансируемые Национальным Фондом Научных Исследований США (National Science Foundation), а также проекты, финансируемые грантами Чикагского Университета и Аргоннской Национальной Лаборатории (Argonne National Laboratory ) в рамках совместных исследований. Solarmer предоставляет дополнительное финансирование в рамках проекта по разработке эффективных фоточувствительных полимерных материалов.

Евгений Биргер