🧥 Солнечная панель на подкладке куртки — уже не фантастика

Представьте солнечную панель не в виде стеклянной плиты на крыше, а в виде тонкой наклейки на окне, теплице или куртке. Это органическая фотовольтаика — «пластиковые» батареи из полимеров, которые можно печатать как газету, а не выращивать в вакууме, как кремний. Проблема в том, что лучшие материалы для них слишком сложны в синтезе: эталонный Y6 готовят в 9 стадий с выходом всего 6% — рецепт вкусный, но не масштабируемый.

Елизавета Денисовна Благодарная из ИСПМ РАН в своей диссертационной работе разработала более простые «рецепты» таких материалов: заменила токсичное оловоорганическое кросс-сочетание по Стилле на прямое C–H-арилирование и получила материалы в 2–3 раза технологичнее Y6 — без потери эффективности. Один из её полимеров дал КПД 14,1% (в 14 раз больше низкомолекулярного аналога), а в тройной смеси — 17,7%, близко к рекорду.

🌱Переработка и долговечность

Кремниевые панели перерабатывают физически (разбор, пиролиз плёнки), уничтожая органику. Органический же активный слой наносится из раствора — а значит, теоретически растворителем его можно снять и обратно. В 2024 году в Joule именно так переработали деградировавшие ячейки PM6:Y6: донор и акцептор вернули с выходом 84% и 73,5%, а серебряные электроды — с чистотой 99%. Из них собрали новые рабочие ячейки. Правда, это пока лабораторный протокол, а не отраслевой стандарт.

☀️А деградируют такие батареи из-за света: как показал еще в 2022 году в своей диссертационной работе Илья Вячеславович Мартынов, фуллерены под светом слипаются в пары, а полимеры обрастают лишними связями-ловушками — батарея «мутнеет» изнутри. Его изобретение -добавка 1,8-нафталиндитиола гасит эти ловушки и заметно продлевает срок службы (испытано в пустыне Негев, в Израиле). Заодно выяснилось, что такие батареи отлично держат гамма-излучение — это больше 10 лет работы на орбите (!). Чем дольше батарея служит, тем реже встаёт вопрос ее переработки.

🇷🇺 Кому это может быть интересно в промышленности

Петербургская компания «ОрганикСолар» (резидент наноцентра РОСНАНО) уже делает органические фотоэлементы для фасадов и умного дома — для неё простой и дешёвый синтез акцептора напрямую определяет себестоимость продукта. «Хевелу», крупнейшему российскому производителю солнечных модулей, органическая фотовольтаика могла бы открыть новые ниши — окна, теплицы, гибкую электронику. А результаты по радиационной стойкости и стабилизирующим добавкам — прямой интерес для космической отрасли и любого, кто захочет давать на такие панели долгую гарантию.

🎓Благодарная Елизавета Денисовна, кандидатская, 1.4.7 – высокомолекулярные соединения; химические науки, ИСПМ РАН - защита 10.09.2026

🎓Мартынов Илья Вячеславович, кандидатская, 1.4.4. — Физическая химия, ФИЦ ПХФ и МХ РАН (ИПХФ РАН) - работа 2022 года

#физическая_химия

Пожелаем Елизавете Денисовне удачи на предстоящей защите 👏