Bagong halo-halong mga solar panel na may mas mataas na kahusayan at pagbuo ng kuryente

Ang mga mananaliksik mula sa Hiroshima University sa Japan ay may halong iba’t ibang mga polymeric at molekular semiconductor bilang mga photoabsorber upang lumikha ng isang solar cell na may mas mataas na kahusayan at pagbuo ng elektrisidad. Ang mga uri ng solar panel, na kilala bilang organic photovoltaics (OPV), ay mga aparato na bumubuo ng kuryente kapag bumagsak ang ilaw sa kanilang mga photoabsorber. Ang kahusayan ng isang solar cell ay natutukoy sa pamamagitan ng paghahambing ng dami ng nabuo na kuryente at ang dami ng ilaw na nahuhulog sa cell. Tinatawag itong “koleksyon ng poton,” o ang dami ng mga light particle na na-convert sa kasalukuyang kuryente. Ang mas mahusay na solar cell, mas epektibo ang gastos at praktikal na cell para sa komersyal na paggamit.

Ang koponan ng Graduate School of Advanced Science and Technology ay nagdagdag lamang ng isang maliit na halaga ng tambalan na sumisipsip ng mas mahabang haba ng haba ng daluyong ng ilaw, ginagawa ang OPV na 1.5 beses na mas mahusay kaysa sa hindi tambalang bersyon. Ang koneksyon ay nakapagpataas ng tindi ng pagsipsip dahil sa epekto ng panghihimasok ng optikal sa aparato. Patuloy na ipinakita ng pangkat na ang kanilang pamamahagi ay susi upang higit na mapagbuti ang kahusayan ng pagbuo ng elektrisidad.

(a) kapal ~ 100 nm, (b) kapal ~ 400 nm. Ang ITIC ay mayroong tatlong “spot ng pagsipsip” kapag ang semiconductor layer (PTzBT / PCBM / ITIC) ay makapal, habang mayroon lamang ito kapag ang layer ay manipis. Ito ay nangyayari sa pinalakas na pagkagambala ng salamin sa mata. May-akda: Itaru Osaka, Hiroshima University

“Ang pagdaragdag ng isang napakaliit na halaga ng sensitizer sa isang OPV cell na binubuo ng isang semiconductor polymer na binuo namin mas maaga at kasama ang iba pang mga materyales,” sabi ni Itaro Osaka, may-akda ng isang papel na nai-publish noong Nobyembre 2020. Macromolecules.

“Ito ay humahantong sa isang makabuluhang pagtaas sa photocurrent at sa gayon ang kahusayan ng conversion ng lakas dahil sa pinahusay na pagsipsip ng photon na mga resulta mula sa epekto ng pagkagambala ng salamin sa mata. Ang pangunahing punto ay ang paggamit ng isang napaka-tiyak na polimer na nagpapahintulot sa amin na magkaroon ng isang napaka-makapal na layer ng semiconductor para sa mga cell ng OPV, na lubos na pinahuhusay ang epekto ng pagkagambala ng optikal kumpara sa isang manipis na layer.

Ang ITIC bilang isang sensitizer ay nagpakita ng isang panlabas na kahusayan sa kabuuan na katulad ng pangunahing PTzBT polimer, kahit na 6 wt lamang.% ITIC ang naidagdag sa mga materyales ng host ng PTzBT / PCBM. May-akda: Itaru Osaka, Hiroshima University

Tulad ng para sa trabaho sa hinaharap, ibinaling ng Osaka ang mga mata sa paglipat ng mga modernong solar panel.

“Ang aming susunod na hakbang ay upang bumuo ng mas mahusay na semiconductor polymers bilang batayang materyal para sa ganitong uri ng OPV at mas mahusay na mga materyales sa pagsensipikasyon na maaaring tumanggap ng maraming mga photon sa mga rehiyon na may mas haba ng haba ng daluyong. Ito ay hahantong sa pagsasakatuparan ng pinakamataas na kahusayan sa mundo ng mga OPV cell. “

Sanggunian: “Makabuluhang sensitized polymer solar cells na may isang three-dimensional na halo na may isang napakababang nilalaman ng makitid na puwang ng pangatlong bahagi, na gumagamit ng pagkagambala ng salamin sa mata” Masahika Saito, Yasunari Tamai, Hiroyuki Ichikova, Hiroyuki Yoshidaki, Daitake, Nobyembre 25 ,, Macromolecules.
DOI: 10.1021 / acs.macromol.0c01787

Pagpopondo: Japan Science and Technology Agency, Japan Science Promosi Society