Исследователи из Университета Канадзава провел детальное изучение молекулярных механизмов, с помощью которых органических солнечных батарей терпят ущерб, так как они подвергаются воздействию солнечных лучей. Это исследование имеет важные последствия для разработки нового поколения солнечных листы, которые сочетают в себе высокую эффективность, низкую стоимость и длительный устройстве жизни.
Солнечная энергия является важным элементом будущего возобновляемых источников энергии. Исторически сложилось, что солнечные батареи имеют тенденцию быть неэффективными или слишком дорогими для большинства домовладельцев, рассмотреть вопрос об установке. Новый класс солнечных батарей, которые использует слоев углеродных полимеров, обладает КПД до 10% — что является минимальным для практического использования-по доступной цене. Основное препятствие для широкого внедрения этих новых фотовольтаики является короткий срок службы этих приборов, потому что совокупный ущерб от солнца имеет тенденцию к ослаблению своей эффективности. Благодаря многослойности устройств, это часто трудно определить молекулярный механизм, с помощью которого это снижение эффективности происходит с течением времени.
Теперь, на основе результатов вольтамперных кривых, импедансной спектроскопии и УФ-видимой спектрофотометрии, команда исследователей из Университета Канадзава определили важный фактор, который может привести к снижению производительности. Аналогично вашему углеродной клетки кожи можно получить неприятный ожог от ультрафиолетового солнечного света после дня, проведенного на пляже, исследователи обнаружили, что хрупкие органические молекулы в полупроводниковый слой может быть поврежден от воздействия.
«Мы обнаружили, что повреждения от ультрафиолетового света увеличение электрического сопротивления органического полупроводникового слоя,» первый автор Макото Karakawa говорит. Это привело к уменьшению тока и, следовательно, общее снижение эффективности. Используя метод, известный как матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация время полета, исследователи определили вероятные продукты распада от солнечных повреждений. Когда некоторые атомы серы в материалы заменены атомами кислорода из атмосферы, молекулы перестают функционировать должным образом.
«Пока новых органических полупроводниковых материалов позволили нам значительно увеличить общую эффективность, мы обнаружили, что они имеют тенденцию быть более хрупкими к УФ,» старший автор Kohshin Такахаши объясняет. Исходя из этого понимания, возможно, для разработки более надежных устройств, которые до сих пор поддерживают их высокий коэффициент преобразования энергии, что является важным шагом к созданию солнечных батарей еще большую долю производства энергии из возобновляемых источников.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!