بررسی
به تازگی، تیم تحقیقاتی اولسان، دانشگاه ملی کره علم و صنعت با موفقیت پیشنهاد یک روش جدید برای حل مربوط به سلولهای خورشیدی آلی فعال نوری مشکل ضخامت لایه. این روش جدید فرایند طراحی را تسهیل و ترویج بیشتر سلولهای خورشیدی آلی تجاری.
زمینه
خورشیدی پاک، سبز، تجدید پذیر، به راحتی در دسترس، کم هزینه و بسیاری از مزایای دیگر است، توسعه و استفاده از ارزش های جدید انرژی است، و طیف بسیار گسترده ای از توسعه و استفاده بوده است. با این حال، سلول های خورشیدی معمولی است استفاده از انرژی خورشیدی، ممکن است انرژی خورشیدی به برق و ذخیره می شود.
سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون از سلولهای تک سلولی، پلی کریستالیک و آمورف بسیار گسترده تر استفاده می شوند. با این حال سلول های خورشیدی غیر آلی بر پایه سیلیکون سنتی این مضرات هزینه های بالای تولید، مصرف انرژی بالا، آلودگی زیاد، فرایند پیچیده و غیره است. علاوه بر این، سلول های خورشیدی سنتی غیرمولد هستند بزرگ، سفت و سخت، شکننده، ناخوشایند برای حمل و انعطاف پذیری برای نصب و استفاده.
با این حال، سلول های خورشیدی آلی که در حال ظهور هستند، هزینه های تولید پایین تر، فرآیندهای تولید ساده تر و سبک تر، انعطاف پذیر، فوق العاده نازک و شفاف دارند، و به راحتی قابل حمل و قابل انعطاف برای استقرار هستند.
با وجود مزایای بسیاری از سلول های خورشیدی آلی، با این حال، راندمان تبدیل فتوالکتریک "است قادر به رقابت با سلول های خورشیدی معدنی بوده است. اما، خوشبختانه، در سال های اخیر، آلی راندمان تبدیل فتوالکتریک از سلول های خورشیدی به بیش از 10 درصد افزایش یافته، می توان برنامه های کاربردی تجاری به دست آورد سطح. با این حال، ضخامت لایه نوری فعال را افزایش می دهد منجر به کاهش راندمان تبدیل فتوالکتریک، و بنابراین نیاز به یک فرآیند تولید پیچیده تر است.
ابداع
به تازگی، استاد مهندسی شیمی انرژی و دانشگاه ملی اولسان، کره جنوبی تکنولوژی (UNIST) و Changduk یانگ خود را به رهبری این تیم تحقیقاتی موفقیت یک روش جدید، می تواند مشکلات مرتبط با سلولهای خورشیدی آلی ضخامت لایه نوری فعال را حل کند.
در این مطالعه، این تیم تحقیقاتی با استفاده از موفقیت لایه نوری فعال است واقع فولرین غیر گیرنده راندمان تبدیل فتوالکتریک از 12.01 درصد در یک سلول خورشیدی آلی به دست آورد. علاوه بر این، حتی اگر حداکثر ضخامت است که در 300 اندازه گیری محدوده نانومتر، این لایه فعال نوری جدید اولیه راندمان تبدیل فتوالکتریک آن داشت. این مطالعه فرایند طراحی را تسهیل و بیشتر به ترویج تجاری از سلولهای خورشیدی آلی.
پروفسور یانگ گفت: "معمولی سلول های خورشیدی آلی از لایه فعال نوری بسیار نازک (100 نانومتر) است، و بنابراین هیچ منطقه بزرگ توسط یک فرایند چاپ ممکن است تحت درمان حتی اگر حداکثر ضخامت در محدوده از 300 نانومتر، این نوری جدید اندازه گیری وجود دارد. لایه فعال هنوز کارایی اولیه خود را حفظ می کند. '
فناوری
لایه سلول خورشیدی با استفاده از یک انرژی خورشیدی فعال نوری به برق که لایه فعال به نور خورشید قرار، الکترون فرار از اتم هیجان زده، و تولید الکترون ها و حفره آزاد در نیمه هادی، در حالی که حرکت الکترون ها و حفره ها می تواند فراهم می کند انتقال قدرت از الکترون ها به عنوان "یک کانال (کانال من) '، و حرکت سوراخ ارجاع شده است به عنوان" دو کانال (کانال II) "نامیده می
موسسه انرژی مهندسی شیمی و UNIST Shuoboliandu نشان فارغ التحصیل سنگ Myeon لی: "به علت جذب نور از لایه نازک از فعالیت کم، سلول های خورشیدی مبتنی بر فولرین با استفاده از تنها I. کانال با این حال، در حالی که با استفاده از سلول های خورشیدی جدید با کانال من کانال دوم، در نتیجه دستیابی به بهره وری 12.01٪.
ارزش
در این مطالعه پروفسور یانگ مشکلات مربوط به ضخامت لایه اپتیکی فعال سلول های خورشیدی آلی را حل کرده است که یک قدم برای رسیدن به فرآیندهای چاپ بزرگ محسوب می شود.
پروفسور یانگ می گوید: "این مطالعه اهمیت بررسی و بهینه سازی دو عامل" جدا سازی / اتلاف شارژ "و" اندازه فاز "را برای دستیابی به سلول های خورشیدی غیر مولی فولر (NF) -PSCs). در آینده ما به تولید و تجاری سازی سلول های خورشیدی آلی با کارایی بالا کمک خواهیم کرد. "
پروفسور یانگ همچنین گفت: "تحقیقات ما نشان می دهد که روش جدید برای ترکیب مواد غیرفلرن مواد فعال اپتیکی است. ما امیدواریم که به تولید و تجاری سازی سلول های خورشیدی آلی کارآمد کمک کنیم."
