การสอบทาน
เมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมวิจัย Ulsan เกาหลีแห่งชาติมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีประสบความสำเร็จในการเสนอวิธีการใหม่ในการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ปัญหาความหนาของชั้นสายตาว่องไว. นี้วิธีการใหม่ที่จะอำนวยความสะดวกในขั้นตอนการออกแบบและส่งเสริมเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ เชิงพาณิชย์
พื้นหลัง
พลังงานแสงอาทิตย์คือสะอาด, สีเขียว, ทดแทนพร้อมใช้ต้นทุนต่ำและประโยชน์อื่น ๆ อีกมากมายมีการพัฒนาที่ดีและการใช้ประโยชน์จากค่าพลังงานใหม่และได้รับการหลากหลายอย่างมากของการพัฒนาและการใช้ประโยชน์. แต่เซลล์แสงอาทิตย์เป็นปกติ ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ก็อาจจะเป็นพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าและเก็บไว้
วันนี้เซลล์แสงอาทิตย์ที่โดดเด่นยังคงทำมาจากเซมิคอนดักเตอร์อนินทรีย์เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิคอนของซิลิคอน monocrystalline, polycrystalline และ amorphous มีการใช้กันอย่างแพร่หลายอย่างไรก็ตามเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดอนินทรีย์ที่ใช้ซิลิกอนแบบดั้งเดิม มีข้อเสียของต้นทุนการผลิตสูงการใช้พลังงานสูงมลพิษสูงกระบวนการที่ซับซ้อนเป็นต้นนอกจากนี้เซลล์แสงอาทิตย์อนินทรีย์แบบดั้งเดิมยังมีขนาดใหญ่แข็งกระด้างไม่สะดวกในการขนส่งและยืดหยุ่นในการติดตั้งและใช้งาน
อย่างไรก็ตามเซลล์สุริยะที่เกิดขึ้นใหม่ (Organic Solar Cells: OSCs) มีต้นทุนการผลิตลดลงกระบวนการผลิตที่เรียบง่ายและมีน้ำหนักเบายืดหยุ่นบางและโปร่งใสทำให้ง่ายต่อการเคลื่อนย้ายและยืดหยุ่นในการปรับใช้
แม้ว่าเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดอินทรีย์จะมีข้อดีหลายอย่าง แต่ประสิทธิภาพในการแปลงค่าความสามารถในการแปลงแสงไม่ได้เทียบเคียงกับเซลล์แสงอาทิตย์อนินทรีย์อย่างไรก็ตามในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาประสิทธิภาพการแปลงเซลล์แสงอาทิตย์ของเซลล์แสงอาทิตย์ได้เพิ่มขึ้นมากกว่า 10% ระดับอย่างไรก็ตามการเพิ่มความหนาของชั้นที่ใช้งานทางสายตาจะส่งผลให้ประสิทธิภาพการแปลงตาแมวลดลงและทำให้ต้องใช้ขั้นตอนการผลิตที่ซับซ้อนมากขึ้น
นวัตกรรม
เมื่อเร็ว ๆ นี้ Changduk Yang ศาสตราจารย์ที่โรงเรียนพลังงานและวิศวกรรมเคมีมหาวิทยาลัยแห่งวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติของประเทศเกาหลีใต้และทีมวิจัยของเขาได้เสนอวิธีการใหม่ในการแก้ปัญหาเกี่ยวกับความหนาของชั้นที่ใช้งานทางออปติกในเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์
ในงานวิจัยนี้ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการใช้ตัวรับ non-fullerene ในชั้นที่ใช้งานทางแสงเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพในการแปลงกลูเทอร์ 12.01% ในเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์นอกจากนี้ความหนาสูงสุดที่วัดได้คือ 300 ในช่วงนาโนเมตรชั้นที่ใช้งานทางออพติกใหม่นี้ยังคงรักษาประสิทธิภาพในการแปลงค่าโฟโตอิเล็กทริคครั้งแรกงานวิจัยนี้จะส่งเสริมการออกแบบกระบวนการและส่งเสริมการใช้เซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นประโยชน์ในเชิงพาณิชย์
ศาสตราจารย์หยางกล่าวว่า "ชั้นแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ในเซลล์แสงอาทิตย์มีความบาง (100 นาโนเมตร) จึงไม่สามารถผ่านกระบวนการพิมพ์ขนาดใหญ่ได้แม้ว่าความหนาสูงสุดที่วัดได้อยู่ในช่วง 300 นาโนเมตรเลนส์ชนิดใหม่นี้ ชั้นที่ใช้งานอยู่ยังคงรักษาประสิทธิภาพเริ่มต้นไว้ได้
เทคโนโลยี
ชั้นเซลล์แสงอาทิตย์โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าเมื่อชั้นที่ใช้งานอยู่ภายใต้แสงแดดอิเล็กตรอนหนีออกมาจากอะตอมตื่นเต้นและสร้างอิเล็กตรอนอิสระและหลุมในเซมิคอนดักเตอร์ในขณะที่การเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนและหลุมที่สามารถ ให้การถ่ายโอนอำนาจของอิเล็กตรอนจะเรียกว่าเป็น 'ช่อง (ช่อง I)' และการเคลื่อนไหวของหลุมจะเรียกว่าเป็น 'สองช่องทาง (ช่องที่สอง)'
พลังงานสถาบันวิศวกรรมเคมีและ UNIST Shuoboliandu ตัวแทนบัณฑิต Sang Myeon Lee: 'เนื่องจากการดูดกลืนแสงของชั้นบาง ๆ ของกิจกรรมต่ำเซลล์แสงอาทิตย์ fullerene-based ใช้เพียงช่อง I. อย่างไรก็ตามในขณะที่การใช้เซลล์แสงอาทิตย์ใหม่ที่มีช่องทางฉัน ช่องทางที่สองจึงบรรลุถึงประสิทธิภาพ 12.01%.
ความคุ้มค่า
ในการศึกษาครั้งนี้ Professor Yang ได้แก้ไขปัญหาเกี่ยวกับความหนาของชั้นที่ใช้งานทางออปติกในเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ใกล้เคียงกับกระบวนการพิมพ์ในพื้นที่ขนาดใหญ่
ศาสตราจารย์หยางกล่าวว่า "การศึกษาครั้งนี้ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการพิจารณาและเพิ่มประสิทธิภาพสองปัจจัยด้านการแยกแยะ / การขนส่งและขนาดเฟสเพื่อให้ได้เซลล์สุริยะโพลีเมอร์ที่ไม่ใช่โพลีเมอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง (NF) -PSCs) ในอนาคตเราจะมีส่วนร่วมในการผลิตและการค้าเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูง "
ศาสตราจารย์ Yang กล่าวว่า "งานวิจัยของเราแสดงให้เห็นถึงวิธีการใหม่ในการสังเคราะห์วัสดุที่ไม่เกี่ยวกับแสงที่ไม่ใช่ fullerene เราหวังว่าจะมีส่วนร่วมในการผลิตและการจำหน่ายเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพ
