Yashil erituvchilar bilan ishlangan yuqori samarali organik quyosh xujayralari
Dec 03, 2021
Organik quyosh xujayralari jadal rivojlanmoqda va laboratoriyalarda ishlab chiqarilgan quyosh xujayralari hozirda 18% dan yuqori energiya samaradorligiga ega. Energiya samaradorligi quyosh nurida qancha energiya quyosh batareyalarida foydali energiyaga aylanishini o'lchaydi. Organik quyosh xujayralarining samaradorlik chegarasi taxminan 24% deb hisoblanadi.
Bitta qiyinchilik - o'n yil yoki undan ko'proq vaqt davomida ishlash uchun etarlicha barqaror bo'lgan organik quyosh batareyalarini yaratish. Yana bir qiyinchilik shundaki, zaharli erituvchilar va nisbatan past qaynash nuqtalari bo'lgan eritmalarda tayyorlangan quyosh xujayralari eng yuqori energiyani olishi mumkin. Past qaynash nuqtasi ishlab chiqarish jarayonida muammolarni keltirib chiqarishi mumkin, chunki eritma biroz juda tez bug'lanadi. Yuqori qaynash nuqtasi, ekologik toza erituvchilardan foydalanish darhol energiya samaradorligini pasayishiga olib keladi. Bu butun dunyo tadqiqotchilari hal qilishga intilayotgan muammo.
Shvetsiyaning Linkoping universiteti va Xitoyning Suzhou universiteti tadqiqotchilari boshchiligidagi qo‘shma loyihada bu muammolar hal qilindi.
Ular hech qanday zaharli tarkibiy qismlarga ega bo'lmagan va 17% dan ortiq energiya samaradorligiga ega yuqori qaynash nuqtasi eritmalaridan foydalanadigan quyosh batareyalarini muvaffaqiyatli ishlab chiqardilar. Bundan tashqari, 36 kvadrat santimetr maydonga ega yashil solvent bilan ishlangan quyosh moduli 14% dan ortiq quvvatni aylantirish samaradorligini ko'rsatadi. Bu hozirgacha faol maydoni 20 sm2 dan ortiq bo'lgan organik quyosh batareyasi modulining eng yuqori samaradorligi. Bu ikki yutuq organik quyosh xujayrasi texnologiyasidagi yirik tijorat yutuqlari uchun katta ahamiyatga ega.
Chjan Rui, Linköping universitetining elektronika va fotonik materiallar bo'limi professori Gao Feng bilan hamkorlikda doktorlik dissertatsiyasining postdoktori:"Bizning tadqiqot natijalarimiz endi kengroq miqyosda ochiq havoda foydalanish uchun organik quyosh batareyalarini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. ."
Organik quyosh xujayralarining funktsiyalari asta-sekin yaxshilanmoqda. Fotonlar shaklidagi quyosh nuri organik yarimo'tkazgich donor tomonidan so'rilsa,"qo'zg'alish holati" shakllanadi. Elektronlar yuqori energiya darajalariga sakrab, pastroq energiya darajasida teshiklarni yaratadilar, ammo ular hali ham jalb qilinadi. Elektronlar to'liq chiqarilmaydi va fototok hosil bo'lmaydi. Tadqiqotchilar eksperimentlar o'tkazdilar va ular elektronlarni qabul qiladigan turli xil qabul qiluvchi materiallarni qo'shdilar va shu bilan ularni fototokni hosil qilish uchun ozod qildilar.
Bir necha yil oldin xitoylik tadqiqotchilar Y6 deb nomlangan yangi turdagi akseptor materialini ishlab chiqdilar, bu organik quyosh xujayralari uchun yuqori samaradorlikni ta'minlaydi.
Qo'shma nashrda tasvirlangan ish endi BTO deb nomlangan mehmon molekulasini topishga erishildi, bu quyosh xujayrasidagi Y6 molekulalarining yashil erituvchida shunday zich va barqaror tarzda to'planishini ta'minlaydi, bu esa fototokni hosil qilishi mumkin. samarali. BTO qo'shilishi kattaroq quyosh batareyalarini samarali ishlab chiqarishi mumkin.
& quot;Bizning strategiyamiz ko'p komponentli aralashmada organik donor va qabul qiluvchi o'rtasidagi o'zaro ta'sirni optimallashtirish uchun aniq dizayn qoidalarini belgilaydi va organik fotovoltaik texnologiyani kelajakda rivojlantirish uchun asosiy talablarga javob beradi," dedi Soochow universiteti professori Li Yaowen.
