Органические солнечные элементы идеально подходят для использования в гибкой электронике, потому что по своей сути является податливый характер полупроводниковые полимеры. Последние исследования по взаимодействию между обработки, Термодинамика и механическую устойчивость типичных фотоактивные слои в органических клеток, обеспечивая глубокое понимание этих перспективных материалов.
Ганеш Баласубраманьян, П. С. Россин доцент кафедры машиностроения и механики в Лихайском университете, и его аспирантом Joydeep Мунши недавно задался целью понять, насколько стабилен этих материалов при их деформировании, и есть ли перспективные свойства могут быть реализованы в жестких условиях нагружения, когда солнечные батареи могут подвергаться растяжению и сжатию. С помощью вычислительных экспериментов с использованием руководства классом вычислительных ресурсов в Фронтера, команда показала, что добавление небольших молекул для полупроводниковой полимерной смеси повышает производительность и стабильность материала, используемого в органических солнечных элементах. Они прогнозируют это также верно для органических солнечных батарей материал в целом.
Исследование описано в статье, «упруго-морфология P3HT:PCBM объемного гетероперехода органических солнечных батарей», размещенные на заднюю крышку из мягкой материи. Дополнительные авторы: преподаватели TeYu Чиен в Университете Вайоминга и Вэй Чен, в Северо-Западном университете.
«Исходя из предыдущей литературы, мы предполагали, что изменения в материалы, параметры обработки будут влиять на структуру, а также термические и механические свойства этих солнечных батарей», — говорит Баласубраманьян. «Однако, тот факт, что присутствие малых молекулярных добавок может увеличить механические свойства-это новые знания, полученные из этой работы.»
Команда показала, что в дополнение к солнечной энергии в электрическую КПД преобразования энергии, механическая стабильность и гибкость типичных органических солнечных элементов в значительной степени зависит от присутствия молекул добавки.
«Это может сыграть решающую роль в направлении коммерциализации органических солнечных батарей», — говорит Баласубраманьян.
Результаты были достигнуты путем выполнения крупномасштабных молекулярных симуляций на суперкомпьютере-Фронтера, расположенном в Техасе продвинутый вычислительный центр (КТПС) в Университете Техаса в Остине), который является самым быстрым в мире научных суперкомпьютеров. Предсказания состоял из механизмов деформации полимерной смеси при натуживании условиях, а также изучения структуры/морфология материал по загрузке. Команда баласубраманьян был среди первого, чтобы использовать Фронтера.
В то время как аналогичные подходы были рассмотрены допроса свойства органических фотоэлектрических материалов, взаимосвязь структуры материала и упругих свойств не было сделано ранее, по данным Баласубраманьян. При добавлении молекулярных добавок в полимерные смеси, расширенный солнечной энергии, материалов и приборов могут быть изготовлены, что выдерживать экстремальные эксплуатационные напряженно-деформированного состояния с высокой производительностью.
Он добавляет: «исследование имеет потенциал, чтобы обеспечить новые направления для научного опыта в данной области материалов и энергетических исследований».
почувствуйте разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!