समीक्षा
हाल ही में, अनुसंधान दल उल्सान, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के कोरिया राष्ट्रीय विश्वविद्यालय सफलतापूर्वक जैविक सौर कोशिकाओं से संबंधित हल करने के लिए एक नई विधि का प्रस्ताव ऑप्टिकली सक्रिय परत मोटाई समस्या। इस नई विधि डिजाइन की प्रक्रिया सुविधा होगी, और आगे कार्बनिक सौर कोशिकाओं को बढ़ावा देने के वाणिज्यिक।
पृष्ठभूमि
सौर, स्वच्छ हरे, अक्षय, आसानी से उपलब्ध, कम लागत और कई अन्य लाभ है एक महान विकास और नई ऊर्जा मूल्य के उपयोग है, और विकास और उपयोग की एक अत्यंत विस्तृत श्रृंखला किया गया है। हालांकि, सौर सेल एक खासियत है सौर ऊर्जा का उपयोग करें, यह बिजली और संग्रहीत में सौर ऊर्जा हो सकता है।
आज, प्रमुख सौर कोशिकाएं अभी भी अकार्बनिक अर्धचालक से बने हैं। मोनोक्रिस्टलाइन, पॉलीक्रिस्टलाइन और असफ़ल सिलिकॉन के सिलिकॉन आधारित सौर कोशिकाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालांकि, पारंपरिक सिलिकॉन आधारित अकार्बनिक सौर कोशिकाएं इसमें उच्च विनिर्माण लागत, उच्च ऊर्जा खपत, उच्च प्रदूषण, जटिल प्रक्रिया इत्यादि के नुकसान हैं। इसके अतिरिक्त, पारंपरिक अकार्बनिक सौर कोशिकाएं भारी, कठोर, भंगुर, परिवहन के लिए असुविधाजनक और स्थापित करने और उपयोग करने के लिए लचीली हैं।
हालांकि, उभरते कार्बनिक सौर कोशिकाओं (ओएससी) में कम विनिर्माण लागत, सरल विनिर्माण प्रक्रियाएं हैं, और हल्के, लचीले, अति पतली, और पारदर्शी हैं, जिससे उन्हें परिवहन में आसान और तैनाती के लिए लचीला बना दिया जाता है।
कार्बनिक सौर सेल के कई फायदे के बावजूद, तथापि 'फोटो इलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता' अकार्बनिक सौर कोशिकाओं के साथ प्रतिस्पर्धा करने में असमर्थ रहा है। सौभाग्य से, हालांकि, हाल के वर्षों में, सौर कोशिकाओं के जैविक फोटो इलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता 10% से अधिक की वृद्धि हुई है, वाणिज्यिक आवेदन प्राप्त किया जा सकता स्तर। हालांकि, ऑप्टिकली सक्रिय परत मोटाई बढ़ जाती है फोटो इलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता को कम करने के लिए नेतृत्व करेंगे, और इसलिए एक और अधिक जटिल निर्माण की प्रक्रिया की आवश्यकता है।
नवोन्मेष
हाल ही में, ऊर्जा केमिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और उल्सान के राष्ट्रीय विश्वविद्यालय, दक्षिण कोरिया (UNIST) प्रौद्योगिकी और उसके Changduk यांग शोध टीम सफलतापूर्वक एक नई विधि का प्रस्ताव का नेतृत्व किया, कार्बनिक सौर कोशिकाओं ऑप्टिकली सक्रिय परत मोटाई के साथ जुड़े समस्याओं को हल कर सकते हैं।
इस अध्ययन में, शोध दल ने कार्बनिक सौर कोशिकाओं में 12.01% फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता प्राप्त करने के लिए ऑप्टिकल सक्रिय परत में सफलतापूर्वक गैर-फुलेरिन रिसेप्टर का उपयोग किया। इसके अलावा, अधिकतम मापा मोटाई भी 300 है। नैनोमीटर रेंज में, यह नई ऑप्टिकल सक्रिय परत अपनी प्रारंभिक फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता को बरकरार रखती है। यह शोध प्रक्रिया डिजाइन को बढ़ावा देगा और कार्बनिक सौर कोशिकाओं के व्यावसायीकरण को आगे बढ़ाएगा।
प्रोफेसर यांग ने कहा: 'मौजूदा कार्बनिक सौर कोशिकाओं में ऑप्टिकल सक्रिय परत बहुत पतली (100 एनएम) है, इसलिए इसे बड़े क्षेत्र की मुद्रण प्रक्रिया के माध्यम से संसाधित करना असंभव है। भले ही अधिकतम मापा मोटाई 300 एनएम की सीमा में है, यह नया प्रकाशिकी सक्रिय परत अभी भी अपनी प्रारंभिक दक्षता बरकरार रखती है। '
प्रौद्योगिकी
सौर सेल परत बिजली में एक ऑप्टिकली सक्रिय सौर ऊर्जा का उपयोग जब सक्रिय परत सूर्य के प्रकाश के अधीन है, इलेक्ट्रॉनों उत्तेजित परमाणुओं से बचने के लिए, और मुक्त इलेक्ट्रॉनों और अर्धचालक में छेद उत्पन्न है, जबकि इलेक्ट्रॉनों और छेद के आंदोलन हो सकता है प्रदान करता है इलेक्ट्रॉनों की शक्ति हस्तांतरण के रूप में 'एक चैनल (चैनल मैं)', और छेद के आंदोलन में जाना जाता है के रूप में 'दो चैनलों (चैनल द्वितीय)' में जाना जाता है
केमिकल इंजीनियरिंग ऊर्जा संस्थान और UNIST Shuoboliandu प्रतिनिधित्व किया ग्रेजुएट Sang Myeon ली: कम गतिविधि की पतली परत के प्रकाश अवशोषण की वजह से ', फुलरीन आधारित सौर सेल, केवल चैनल मैं का उपयोग करता है हालांकि चैनल मैं के साथ नए सौर सेल का उपयोग करते समय चैनल द्वितीय, इस प्रकार 12.01% दक्षता अप करने के लिए प्राप्त करने। '
मूल्य
इस अध्ययन में, प्रोफेसर यांग ने कार्बनिक सौर कोशिकाओं में ऑप्टिकल सक्रिय परत की मोटाई से जुड़ी समस्याओं को हल किया है, जो बड़े क्षेत्र की मुद्रण प्रक्रियाओं को प्राप्त करने के करीब एक कदम है।
प्रोफेसर यांग ने कहा: 'इस अध्ययन में उच्च प्रदर्शन गैर-फुलेरिन पॉलिमर सौर कोशिकाओं (एनएफ) प्राप्त करने के लिए' चार्ज अलगाव / परिवहन 'और' चरण आकार 'के दो कारकों पर विचार करने और अनुकूलित करने के महत्व पर प्रकाश डाला गया है। -पीएससी)। भविष्य में, हम उच्च दक्षता कार्बनिक सौर कोशिकाओं के उत्पादन और व्यावसायीकरण में योगदान देंगे। '
प्रोफेसर यांग ने यह भी कहा: 'हमारा शोध गैर-फुलेरिन ऑप्टिकल सक्रिय सामग्री को संश्लेषित करने का एक नया तरीका दिखाता है। हम आशा करते हैं कि कुशल कार्बनिक सौर कोशिकाओं के उत्पादन और व्यावसायीकरण में और योगदान दें।'
