Rolnictwo przyszłości. Przezroczysta fotowoltaika

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles opracowali organiczne ogniwa fotowoltaiczne, które mają się idealnie nadawać się do wykorzystania w rolnictwie. Są one w stanie zasilać szklarnie przy jednoczesnym blokowaniu promieni ultrafioletowych, co z kolei zapobiega przegrzewaniu obiektów. Jednocześnie opracowane ogniwa pozwalają na transmisję światła widzialnego na poziomie 21,5 proc. Rozwój agrofotowoltaiki może się opłacać - odpowiednie jej zastosowanie może zwiększać zyski rolników nawet pięciokrotnie.

Jak czytamy w pv-magazine, opracowane w Los Angeles ogniwa wykorzystują L-glutation jako redukcyjną warstwę pośrednią. Ułatwia on przenoszenie ładunku między warstwą tlenku cynku (ZnO) komórki a utworzoną warstwą fotoaktywną, która składa się z niefulerenowego akceptora PM6:Y6. Szczegóły na temat pracy naukowej można znaleźć w Nature.

- Cząsteczka L-G może skutecznie zniwelować główne defekty w warstwie ZnO i zmniejszyć rekombinację na granicy faz. Przenoszenie ładunku z powierzchni ZnO do O2 jest hamowane przez cząsteczkę L-G, zapobiegając utlenianiu - komentują naukowcy.

Według naukowców warstwa pośrednia opracowana na potrzeby ogniw, które można wykorzystać w agrofotowoltaice pełni dwie funkcje. Z jednej strony działa jako środek pasywujący, a z drugiej hamuje tworzenie nadtlenków, czego przyczyną zazwyczaj jest brak tlenów na powierzchni ZnO. Z badań naukowców wynika, że opracowane przez nich urządzenia zachowały ponad 84 proc. swojej początkowej wydajności po 1008 godzinach ciągłej ekspozycji na światło.

Wykorzystanie wspomnianej warstwy pośredniej spowodowało też wzrost wydajności z 11,6 proc. do 13,5 proc. Ponadto ze względu na silną redukowalność cząsteczki L-G produkcja rodników jest zmniejszona.