Ny effektivitetsrekord for organiske solcelleceller

Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Kina har etableret en ny effektivitetsrekord for organiske solcelleceller. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres tilgang og den effektivitet, de opnåede.

I løbet af de sidste mange år, videnskabsmænd har forsøgt at finde en måde at forbedre effektiviteten af ​​organiske solcelleceller, men er blevet forhindret af organiske materialers ladningsegenskaber. Organiske materialer er ikke kun renere, men tilbyder andre potentielle fordele, såsom at tillade lettere celler - de ville også være bøjelige, gør dem nyttige til flere applikationer. Men de har vist sig at være ineffektive sammenlignet med ikke-organiske celler - nogle har endda foreslået, at de aldrig vil forbedre sig ud over 15 procent. Dem baseret på silicium, til sammenligning, er i intervallet 18 til 22 procent. I denne nye indsats, forskerne i Kina hævder at have fundet en måde at bygge en organisk solcellecelle, der testede ved 17,3 procent effektivitet.

Forskerne rapporterer, at nøglen til deres succes var brugen af ​​modeller, de udviklede til at forudsige, hvilke materialer der ville tillade flerlagsbrug. Organiske fotovoltaiske celler er afhængige af brugen af ​​par organiske molekyler - et til at absorbere lys og frigive en elektron og en anden til at gribe den frigjorte elektron. På grund af denne ordning, organiske celler er lavet ved hjælp af tandemceller lavet med lag af forskellige materialer. Forskerne foreslår, at tidligere bestræbelser på at forbedre effektiviteten ikke har givet de ønskede resultater på grund af de dårlige valg af materialer, der var tilgængelige til brug. De foreslår, at måden at forbedre effektiviteten på er at opsøge nye materialer, der, når de er lagdelt, giver mulighed for forbedret effektivitet. Og det er her deres model spiller ind.

Forskerne rapporterer, at deres model er teoribaseret og fungerer ved at inkludere to materialers egenskaber - den ser på, hvor godt de to materialer ville arbejde sammen i at konvertere sollys til elektrisk energi og producerer en vurdering. De rapporterer også, at de tror, ​​at deres tilgang en dag vil føre til opdagelsen af ​​materialer, der vil tillade solceller at nå 25 procent effektivitet. En ulempe, imidlertid, er holdbarhed - de testceller, som holdet brugte, begyndte at blive nedbrudt efter blot 166 dages kontinuerlig brug.

© 2018 Tech Xplore