ガイド
最近、韓国の蔚山国立科学技術大学の研究チームは、有機太陽電池の光学活性層の厚さに関連する問題を解決するための新しい方法を提案しました。 この新しいアプローチはプロセス設計を促進し、有機性太陽電池の商業化を更に促進する。
背景
クリーンで太陽エネルギー, 環境保護, 再生可能な, 簡単にアクセス, 低コストと他の多くの利点, 新しいエネルギーの非常に貴重な開発と使用されています, と非常に幅広い開発と使用されています. しかし、太陽電池は、太陽エネルギーを電気に変換し、それを格納するために使用する典型的な方法です。
今日では、支配的な太陽電池はまだ無機半導体、単結晶、多結晶、アモルファスシリコンで最も商業的に使用されるシリコンベースの太陽電池で作られています。 しかし、従来のシリコンベースの無機太陽電池は、高い製造コスト、大規模なエネルギー消費、汚染、複雑なプロセスの欠点を持っています。 また、従来の無機太陽電池は、面倒な、剛性、脆性、輸送するのは簡単ではないとインストールして使用する柔軟性があります。
しかし、, 新しい有機太陽電池 (OSCs) 製造するために安価である, 製造が容易, 軽量で, 柔軟, 超薄型, 透明, 輸送と柔軟性の高い展開する.
有機太陽電池の利点は多くありますが、彼らの「光電変換効率」は無機太陽電池と同等ではありませんでした。 しかし、近年では、有機太陽電池の光電変換効率が 10% 以上に増加し、商用アプリケーションのレベルに達していることは喜ばしいことです。 しかし、光活性層の膜厚が大きくなると光電変換効率が低下するため、より複雑な製造工程が必要となります。
イノベーション
最近では、蔚山国立科学技術大学 (UNIST) のエネルギー・化学工学研究所の Changduk ・ヤン教授と研究チームが、有機太陽電池の光学活性層の厚さに関する問題を解決する新しい方法を提案しました。
この研究では、チームは正常に有機太陽電池で 12.01% の光電変換効率を達成するために光学活性層に位置する非フラーレン受容体を使用していました。 さらに、最大測定厚さが 300 nm の範囲内であっても、新しい光学活性層は、その初期の光電変換効率を保持します。 研究では、プロセスの設計を促進し、さらに有機太陽電池の実用化を促進する。
「既存の有機太陽電池の光学活性層は非常に薄い (100 nm) ので、大面積の印刷工程を経て処理することはできない」と楊教授。 新しい光学活性層は、最大測定厚さが 300 nm の範囲内であっても、初期効率を保持します。 '
技術
太陽電池は、太陽エネルギーを電気に変換するために光学活性層を使用します。 活性層が太陽光に曝されると、誘導された電子が原子から抜け、半導体に自由な電子や正孔が発生し、電子や正孔の動きが電気を供給できる。 電子の移動は ' チャネル i ' と呼ばれ、穴の動きは ' チャネル II ' と呼ばれます。
Unist Boljan は、化学工学とエネルギーの大学の大学院生、相面李氏は言った: ' 活性薄層の吸収率が低いため、フラーレン系太陽電池はチャネル i のみを使用する。しかし、新しい太陽電池はチャンネル i とチャンネル II を同時に使用します。 その結果、最大 12.01% の効率が得られます。 '
値
本研究では、陽は有機太陽電池の光学活性層の厚さに関連する問題を解決している, これは、大面積の印刷プロセスを達成するために一歩近づいている.
"この研究では、高パフォーマンスの非フラーレンポリマー太陽電池 (Nf-pscs) を達成するために ' 電荷分離/輸送 ' と ' 位相サイズ ' の要因を考慮し、最適化の重要性を強調している" とヤンは言った。 今後、効率的な有機太陽電池の生産・実用化に貢献していきます。 '
"我々の研究では、非フラーレン光学活性材料を合成する新しい方法を示しています," ヤンは言った. 我々は、効率的な有機太陽電池の生産と実用化にさらなる貢献をしたいと思っています。 '
