ОБЗОР
Недавно исследовательская группа Ульсанского национального университета науки и технологий в Южной Корее успешно предложила новый метод решения проблем, связанных с толщиной оптически активных слоев в органических солнечных элементах. Этот новый метод будет способствовать разработке процесса и дальнейшему продвижению органического солнечного элемента. коммерческий.
фон
Солнечная энергия имеет много преимуществ, таких как чистая, экологическая защита, возобновляемые источники энергии, простота доступа, низкая стоимость и т. Д. Это новый источник энергии с большим потенциалом развития и использования и широко разработан и используется. Однако солнечные элементы являются типичным типом. Использование солнечной энергии, которая преобразует солнечную энергию в электричество и сохраняет ее.
Сегодня доминирующие солнечные элементы все еще изготовлены из неорганических полупроводников. Наиболее широко используются солнечные элементы на основе кремния из монокристаллического, поликристаллического и аморфного кремния. Однако традиционные кремниевые неорганические солнечные элементы Он имеет недостатки высокой стоимости производства, высокого потребления энергии, высокого загрязнения, сложного процесса и т. Д. Кроме того, традиционные неорганические солнечные элементы являются громоздкими, жесткими, хрупкими, неудобными для транспортировки и гибкими для установки и использования.
Однако появляющиеся органические солнечные элементы (OSC) имеют более низкие производственные издержки, более простые производственные процессы и являются легкими, гибкими, ультратонкими и прозрачными, что позволяет им легко транспортировать и гибко развертывать.
Хотя органические солнечные элементы имеют много преимуществ, их «эффективность фотоэлектрического преобразования» не сопоставима с неорганическими солнечными батареями. Однако в последние годы эффективность фотоэлектрического преобразования органических солнечных элементов увеличилась до более чем 10%, достигнув коммерческого применения. Однако увеличение толщины оптически активного слоя приводит к снижению эффективности фотоэлектрического преобразования и, следовательно, требует более сложного производственного процесса.
новаторство
Недавно Чандюк Ян, профессор Школы энергетики и химической инженерии Национального университета науки и технологий (ЮНИСТ) в Южной Корее, и его исследовательская группа успешно предложили новый метод решения проблем, связанных с толщиной оптически активных слоев в органических солнечных элементах.
В этом исследовании исследовательская группа успешно использовала не-фуллереновый рецептор в оптически активном слое для достижения эффективности фотоэлектрического преобразования 12,01% в органических солнечных элементах. Кроме того, даже максимальная измеренная толщина составляет 300. В нанометровом диапазоне этот новый оптически активный слой сохраняет свою начальную эффективность фотоэлектрического преобразования. Это исследование будет способствовать разработке процесса и дальнейшего продвижения коммерциализации органических солнечных элементов.
Профессор Ян сказал: «Оптически активный слой в существующих органических солнечных элементах очень тонкий (100 нм), поэтому его невозможно обработать с помощью крупноформатной печати. Даже если максимальная измеренная толщина находится в диапазоне 300 нм, эта новая оптика Активный уровень по-прежнему сохраняет свою первоначальную эффективность ».
технология
Солнечные элементы используют оптически активные слои для преобразования солнечной энергии в электрическую энергию. Когда эти активные слои подвергаются воздействию солнечного света, возбужденные электроны выходят из атомов и генерируют свободные электроны и дырки в полупроводнике, а электроны и дырки могут двигаться. Передача электронов называется «Каналом I», а движение дырок называется «Канал II»,
Sang Myeon Lee, аспирант Школы химической инженерии и энергетики UNIST, сказал: «Из-за низкой скорости поглощения света активного тонкого слоя, в фуллереновой солнечной ячейке используется только канал I. Однако новый солнечный элемент использует как канал I, так и Канал II, тем самым достигая эффективности до 12,01% ».
значение
В этом исследовании профессор Ян решил проблемы, связанные с толщиной оптически активного слоя в органических солнечных элементах, что на шаг ближе к достижению процессов крупноформатной печати.
Профессор Ян сказал: «В этом исследовании подчеркивается важность рассмотрения и оптимизации двух факторов« разделение / транспортировка заряда »и« размер фаз »для достижения высокоэффективных непалерных полимерных солнечных элементов (NF) -PSC). В будущем мы будем способствовать производству и коммерциализации высокоэффективных органических солнечных элементов ».
Профессор Ян также сказал: «Наши исследования демонстрируют новый способ синтеза неаппетированных оптически активных материалов. Мы надеемся внести дальнейший вклад в производство и коммерциализацию эффективных органических солнечных элементов».
