В ЮУрГУ открыли новый способ конструирования органических солнечных батарей
Открытие способа синтеза новых органических красителей для материалов, в которых возникает ток при воздействии света, осуществили ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), сообщила 25 октября пресс-служба университета.
Новый метод конструирования акцептора, необходимого при конструировании материалов для органической электроники, ученые представили в статье журнала Molecules.
В связи с актуальностью задачи перехода на «зеленую» энергетику в мире проводится много исследований в области возобновляемых источников энергии, в том числе энергии Солнца.
В настоящее время широко применяются батареи на основе кристаллического кремния. Они эффективно преобразовывают энергию, но стоят дорого. Альтернативой им являются органические солнечные батареи, которые обладают хорошей механической прочностью, малым весом, долгим сроком службы, а также возможностью работы в искусственном и отраженном свете.
В таких устройствах важнейшую роль играют органические фотосенсибилизаторы — вещества, поглощающие световые лучи и передающие световую энергию другим веществам. От их характеристик зависит производительность органических солнечных батарей.
В синтезе специальных красителей для органической электроники широко применяется бензо[c][1,2,5]тиадиазол — BTD. Его возможности хорошо изучены. Челябинские ученые обратились к его изомеру, isoBTD — бензо[d][1,2,3]тиадиазолу.
Доктор химических наук, профессор ЮУрГУ Олег Ракитин рассказал: «IsoBTD практически не изучен как строительный блок. Мы получили ряд соединений π-спейсер-акцептор-π-спейсер, и использование 2,2'-битиофенового фрагмента в качестве π-мостика привело к полезным для конструирования материалов свойствам: неожиданному существенному увеличению коэффициента экстинкции [поглощения световой волны] в электронном спектре поглощения и сдвигу обоих максимумов поглощения в синюю область спектра для соединения на основе isoBT по сравнению с аналогичным соединением на основе BTD».
Как сообщают исследователи в своей статье, «это указывает на высокую электронную проводимость, которая является следствием высокой стабильности молекулы в возбужденном состоянии. Такая разница в энергетическом профиле двух изомеров позволяет надеяться, что соединения на основе малоизученного isoBTD будут проявлять свойства, близкие к BTD, с одной стороны, и выгодно отличаться от него, с другой».
У ченые считают, что их исследование инновационно, дает хорошие перспективы для дальнейшего изучения конструирования эффективных солнечных элементов и может привести к появлению многообещающих фотоэлектрических материалов.
