Organiczne ogniwa fotowoltaiczne. Nowa era zyskownej agrofotowoltaiki

Specjaliści z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles stworzyli organiczne ogniwa fotowoltaiczne, które doskonale wpisują się w potrzeby rolnictwa. Te innowacyjne ogniwa mogą zasilać szklarnie, a także chronić je przed nadmiernym promieniowaniem ultrafioletowym, co zapobiega ich przegrzewaniu. Dodatkowo, umożliwiają one przepuszczalność światła widzialnego na poziomie 21,5 proc. Właściwe zastosowanie agrofotowoltaiki może zwiększyć dochody rolników nawet pięciokrotnie.

Zgodnie z informacjami z pv-magazine, ogniwa te korzystają z L-glutationu jako redukcyjnej warstwy pośredniej. To rozwiązanie wspiera przepływ ładunku pomiędzy warstwą tlenku cynku (ZnO) a fotoaktywną warstwą złożoną z akceptora PM6:Y6 bez użycia fullerenu. Dodatkowe szczegóły dotyczące tej technologii są dostępne w publikacji w czasopiśmie Nature.

L-G cząsteczki eliminują główne defekty w warstwie ZnO, co skutecznie redukuje rekombinację przy granicach faz. Dzięki nim powierzchniowe przemieszczenie ładunku z ZnO do O2 jest ograniczone, co chroni przed procesami utleniania - wyjaśniają badacze.

Według ich badań, wprowadzenie warstwy pośredniej w ogniwach wykorzystywanych w agrofotowoltaice pełni podwójną rolę. Działa ona jako czynnik pasywny oraz przeciwdziała powstawaniu nadtlenków, co zazwyczaj spowodowane jest niedoborem tlenu na ZnO. Ich konstrukcje utrzymują ponad 84 proc. początkowej efektywności po 1008 godzinach ciągłej ekspozycji na światło.

Dzięki zastosowaniu tej warstwy, wydajność systemów wzrosła z 11,6 proc. do 13,5 proc. Dodatkowo, z uwagi na zdolności redukcyjne L-G cząsteczek, ograniczona jest także produkcja szkodliwych rodników.