Ρίχνοντας νέο φως σε τυπωμένα οργανικά ηλιακά κύτταρα

φωτοβολταϊκό πάνελ που παρέχεται από το Mtosolar

Ρίχνοντας νέο φως σε τυπωμένα οργανικά ηλιακά κύτταρα

Εικόνα αρχείου.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Surrey έχουν επιτύχει αποδοτικότητα μετατροπής ισχύος ρεκόρ για οργανικά ηλιακά κύτταρα μεγάλης περιοχής. Τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες προσπαθούν να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα αυτών των κυττάρων για να επιτρέψουν εμπορικές εφαρμογές όπως η ενσωμάτωση στην γυάλινη πρόσοψη ενός κτιρίου, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια για την τροφοδοσία του κτιρίου. 1kw ηλιακό σύστημα για το σπίτι

Η έρευνα διεξήχθη από το Ινστιτούτο Advanced Technology του Πανεπιστημίου Surrey (ATI) σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, το Πανεπιστήμιο της Θεσσαλονίκης (Ελλάδα) και το Πανεπιστήμιο της Στουτγάρδης (Γερμανία). Το έργο αποτελεί μέρος της Smarttonics, ενός τετραετούς προγράμματος Ευρωπαϊκής Επιτροπής FP7 που αποσκοπεί στην ανάπτυξη πιλοτικών γραμμών μεγάλης κλίμακας για την κατασκευή και εκτύπωση οργανικών πολυμερών ηλιακών κυττάρων.

Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύονται σε προηγμένα ηλεκτρονικά υλικά, αποδεικνύουν ότι οι εξαρτήσεις μεταξύ των χημικών και φυσικών ιδιοτήτων των δομικών στοιχείων του φωτοενεργού στρώματος εντός των οργανικών ηλιακών κυττάρων καθορίζουν την αποτελεσματικότητα αυτών των ηλιακών κυττάρων.

Χρησιμοποιώντας ένα γνωστό και χαμηλού κόστους υλικό δωρεάς ηλεκτρονίων (P3HT) σε συνδυασμό με υλικό αποδοχής ηλεκτρονίων (ICBA) για το φωτοευαίσθητο στρώμα των οργανικών ηλιακών κυττάρων, η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι διαφορετικά δείγματα ICBA αποτελούνται από ανόμοια ισομερή μίγματα (ισομερές (ισομερές είναι μόρια με τον ίδιο αριθμό ατόμων κάθε στοιχείου, αλλά με τα άτομα διαφορετικά διατεταγμένα).

Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι κρίσιμα για την κινητική του σχηματισμού και τη χωρική διάταξη των P3HT και ICBA στο φωτοευαίσθητο μείγμα τους και οδηγούν σε μεταβαλλόμενες αποδόσεις μετατροπής ισχύος.

Προσαρμόζοντας τη διαδικασία κατασκευής με βάση αυτά τα ευρήματα, η ερευνητική ομάδα ήταν σε θέση να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα των ηλιακών κυττάρων τους από 2,2% έως 6,7%. Αυτή είναι μια από τις υψηλότερες αποδόσεις που έχει αναφερθεί για μίγματα P3HT σε μια συσκευή μεγάλης περιοχής. Μπαταρίες-λιθίου για ηλιακά συστήματα 12V

Ο καθηγητής Ravi Silva, αντίστοιχος συγγραφέας και διευθυντής του ATI, σχολίασε: "Τα ηλιακά κύτταρα από οργανικά υλικά έχουν πολλά οφέλη έναντι των παραδοσιακών ανόργανων ηλιακών κυττάρων - και περισσότερο όταν το οργανικό είναι P3HT, η μύγα φρούτων για οργανικά ηλιακά κύτταρα. Όχι μόνο Είναι ευέλικτα, ελαφριά και φιλικά προς το περιβάλλον, είναι επίσης φιλικοί προς το σχεδιασμό επειδή μπορούν να είναι ημι-διαφανείς και να εκτυπωθούν σε διαφορετικά χρώματα και σχήματα.

Επιπλέον, σε αντίθεση με τους ανόργανους ανταγωνιστές τους, μετατρέπουν αποτελεσματικά έμμεσο φως του ήλιου, γεγονός που τους καθιστά ιδανικό υλικό για τις συσκευές ενέργειας εν κινήσει, όπως για το Διαδίκτυο των πραγμάτων. Η ομάδα μας προσπαθεί να επεκτείνει την έρευνα σε αυτόν τον τομέα, με περισσότερους διδακτορικούς φοιτητές και ερευνητές, οι οποίοι θα έχουν τόσο θετικό αντίκτυπο στην κοινωνία. "-Σύστημα ηλιακού φωτισμού για εσωτερικό χώρο

Διδακτορικός φοιτητής Dimitar Kutsarov, ο επικεφαλής συγγραφέας του χαρτιού, δήλωσε: "Η έρευνα αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην κατανόηση των χαρακτηριστικών των υλικών με ισομερές ιδιότητες, γεγονός που θα οδηγήσει σε μελλοντική βελτίωση της αποτελεσματικότητας των οργανικών ηλιακών κυττάρων. σύστημα ηλιακής ενέργειας

"Γνωρίζουμε τώρα πόσο σημαντική είναι η χωρική διάταξη των ισομερών μορίων και θα είναι, συνεπώς, θα μπορέσει να ωθήσει περαιτέρω την αποτελεσματικότητα των ηλιακών κυττάρων με βάση το P3HT. Η επιτυχής ολοκλήρωση του συνεργατικού ευρωπαϊκού έργου Smartonics.

12V DC Solar Home Lighting System που παρέχεται από το Mtosolar