Химики и инженеры из Калифорнийского университета предложили новую революционную схему организации полимерных солнечных батарей. Система даст возможность сохранять накопленный заряд не микросекунды, как сейчас, а в течение нескольких суток. Вдохновлялись американские ученые примером природы.

Фотосинтез – сложнейший процесс, именно он поддерживает жизнь на нашей планете. Растения в ходе миллионов лет эволюции научились многоступенчатой технологии получения электричества из фотонов. При этом они устроены таким образом, что электрон отделяется от получившей положительный заряд молекулы и остается некоторое время разделенным с ней. Так и сохраняется заряд.

Инженеры хотят заменить дорогие кремниевые панели более дешевыми полимерными, однако у вторых есть существенный недостаток – их строение нередко приводит к тому, что только что полученный электрон опять воссоединяется с донором, это приводит к уменьшению коэффициента фотоэлектрического преобразования панелей. Коэффициент у полимерных панелей составляет около 5 процентов, в то время как у кремниевых – до 25, а у многослойных структур из различных материалов – более 30 процентов.

Ученые из Калифорнии предложили способ навести в структуре порядок. В изготовлении панелей предлагается использовать комочки полимерного «спагетти» внутри, в то время как другие фуллерены окружают эти комочки снаружи. Электрон в первую очередь попадает к внутренним фуллеренам, от которых потом переходит к наружным, и там он может находиться связанным длительное время – до двух недель.

Макаронный монстр понимает, о чём идёт речь

Более того: сборка таких панелей не требует токсичных средств – они могут собираться в обычной воде, а сам процесс упрощен в разы.