Запасы углеродного топлива иссякают, и в научной среде все активнее поднимается вопрос решения существующих проблем, связанный с использованием альтернативных источников энергии. Один из вариантов – использование органических солнечных батарей.
При конструировании специальных красителей для них широко применяется бензо[c][1,2,5]тиадиазол (BTD). Он почти полностью изучен, поэтому для развития направления ученые Южно-Уральского государственного университета обратились к ближайшему аналогу, бензо[d][1,2,3]тиадиазолу (isoBTD). Он отличается высокой электронной проводимостью, которая возникает из-за повышенной стабильности молекулы в возбужденном состоянии.
«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 BT», – рассказал доктор химических наук, профессор ЮУрГУ Олег Ракитин.
В результате ученые установили, что тщательный подбор компонентов может эффективно влиять на физические характеристики солнечных ячеек и органических светодиодов. Работу, считают исследователи, можно считать инновационной и открывающей хорошие перспективы для дальнейшего изучения конструирования перспективных солнечных элементов. К тому же органическая фотовольтаика – одна из самых перспективных технологий конверсии энергии.
Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом научном журнале «Molecules» (Q1).