Elektrické and fotoelektrické vlastnosti materiálů

Sluneční články, jejichž výroba je tak snadná, jako tisk novin, články tak ohebné, že je možné smotat je do role a které jsou přitom levné. To je perspektiva, kterou nabízejí organické polovodiče. Na rozdíl od anorganických polovodičů jsou tvořeny molekulami a jejich vlastnosti se mohou proto snáze modifikovat. Mohou se připravovat i z roztoků a jejich výroba navíc nevyžaduje vysokou-polovodičovou čistotu. Cena energie, kterou produkují anorganické sluneční články v našich zeměpisných šířkách, je zatím asi třikrát větší, než cena elektřiny z klasických elektráren. Využitím organických materiálů se náklady na výrobu slunečních článků sníží o řád, což umožní vyrábět elektřinu ekologicky ve větším rozsahu. V poslední době se proto provádí intenzivní výzkum vodivých organických materiálů. Běžně dosahovaná účinnost organických slunečních článků je asi 3-6%, maximální hodnota je asi 12%. Jejich výhodou je však nízká cena a velká rychlost produkce například tiskem na ohebné folie.


 

Na našem pracovišti se provádí komplexní výzkum fotoelektrických vlastností organických polovodičů z hlediska aplikací ve fotovoltaice. Jedná se zejména o některé polythiofény, polyfenylény a ftalocyaniny. Vývoji slunečních článků napomáhají diagnostické metody, které většinou vyžadují kontakty pro vedení proudu nebo snímání napětí. Organické materiály se však kontaktují dosti obtížně. Proto jsme vyvinuli bezkontaktní metodu snímání napětí generovaného světlem. Současně bylo nutno vytvořit model popisující procesy transportu fotogenerovaného náboje v organické látce. Pomocí počítačového modelu lze tak určit některé důležité parametry, které určují účinnost článků.Tato metoda je experimentálně nenáročná a ve světě dosud neužívaná. Výzkum je prováděn ve spolupráci s tuzemskými a jedním zahraničním pracovištěm. Poslední dobou se také zabýváme studiem anorganických nanočástic a jejich působením v organických materiálech. Účelem je tvorba tzv. hybridních slunečních článků, které jsou značně perspektivní.