Группа Цзыи Гэ из Нинбоского института материаловедения Китайской академии наук закрепила контакты в органических солнечных элементах с помощью тонкого промежуточного слоя InClₓ. В статье, опубликованной в журнале Joule 21 октября 2026 года, исследователи сообщают об эффективности 20,4% для элементов малой площади и 18,8% для активной области модуля площадью 15,6 см². После 2 000 часов испытаний при 25 °C устройства сохранили более 85% начальной эффективности.

Как молекулярная сеть удерживает контакт

В органических солнечных элементах тонкий слой молекул сам собирается на поверхности электрода и помогает переносить положительные заряды, которые называют дырками. Электрод обычно делают из оксида индия и олова (ITO). При длительном освещении и нагреве молекулярный слой может постепенно отсоединяться от его поверхности.

Исследователи осаждали InClₓ в вакууме на границе электрода и слоя переноса дырок. Промежуточный слой запускает обмен лигандами и образует координационную сеть In–O–P. Она плотнее и равномернее связывает молекулярный слой с поверхностью.

Представим, что молекулы на поверхности работают как небольшие крепления: если часть отсоединяется, контакт слабеет. Сеть In–O–P помогает удерживать эти крепления на месте. Это условная аналогия для объяснения механизма, а не отдельный эксперимент.

Апертура модуля, то есть область, через которую поступает свет, занимала 15,6 см². Эффективность 18,8% рассчитана для активной площади, а не для всей апертуры. Представитель исследования назвал этот результат рекордным, но доступный пересказ не приводит независимого подтверждения.

Стабильность устройств проверяли в режиме непрерывного отслеживания точки максимальной мощности, который поддерживает работу на уровне наибольшей выходной мощности. За 2 000 часов при 25 °C устройства сохранили более 85% начальной эффективности. Испытание не показывает, как долго модули проработают в обычную погоду, при другой температуре или в течение более длительного срока.

Детали о числе испытанных образцов, разбросе результатов и условиях освещения в доступном пересказе не приведены. Подробнее о подготовке научных статей.

Схема механизма: промежуточный слой InClₓ формирует сеть In–O–P, которая удерживает самособирающийся молекулярный слой на поверхности электрода ITO.

Фото: Kindel Media / Pexels