Исследователи из Индийского института технологий в Канпуре создали экологичные фотоэлектрические панели, разместив органические фотоэлементы (OPV) на бумажном основании. Такое решение, во-первых, подходит для применения в гибкой электронике, а, во-вторых, не вызовет проблем при переработке по окончании срока службы, так как бумага быстро разлагается даже в естественной среде.

Исследовательскую группу составили Эсваран Джаяраман, Мадху Рават и Самбаткумар Баласубраманян. Координатор — профессор Айер. Проект поддерживается правительством Индии.

Органическая солнечная панель на бумажной основе представляет собой модуль размером 12x12 см с активной площадью 108 см2. В процессе его создания ученые, помимо прочего, разработали методику, позволяющую закреплять фотоактивное органическое вещество на бумаге с покрытием из поливинилформаля, которая выпускается промышленно и используется при производстве электроники.

При испытании фотопанелей на бумажной основе при стандартных тестовых условиях модули с активным веществом PTB7:PCBM показывают эффективность преобразования световой энергии 4,23%, а фотоячейки из P3HT:PCBM — 2,38%. Максимальная производительность инновационных фотоэлементов достигает 6,44 и 3,37% для PTB7:PCBM и P3HT:PCBM соответственно. По утверждению разработчиков, это одни из самых высоких показателей, зафиксированных на сегодняшний день для органических фотоэлементов с бумажным основанием.

Причем при освещенности от 1000 люкс, создаваемой при помощи светодиодов с холодным белым светом, OPV-панели способны поглощать больший диапазон спектров света, чем традиционные кремниевые фотоэлементы. Благодаря этому органические панели обеспечивают при таких условиях производительностью 12 мкВт/см2, что сравнимо с показателем стандартных солнечных батарей с КПД 15% — 13 мкВт/см2. То есть фотоэлектрические элементы на бумаге можно эффективно использовать для получения электроэнергии при комнатном освещении.

Кроме того, ученые считают, что, подобрав другие органические фотоактивные вещества с улучшенной эффективностью, можно будет создать солнечные батареи со значительно большей производительностью, пригодные для использования как внутри, так и снаружи помещений.