Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Ny fabrikasjonsteknikk fører til bredere sollysabsorpsjon i plast solceller

Anonim

Forskere fra North Carolina State University har utviklet en ny strategi for å produsere mer effektive plast solceller. Arbeidet har implikasjoner for å utvikle solceller med et bredere absorpsjonsområde og økt effektivitet.

annonse


Som plast solceller nå rivaliserende silisiumbaserte solceller i effektkonverteringseffektivitet, vil forskere øke rekkevidden av fotoniske energier som plast solceller absorberer. Ternære solceller, der tre materialer blandes sammen som et lette høstlag, gir en potensiell løsning. Imidlertid, mens ternære solceller har blitt produsert i årevis, har de fleste av enhetene ikke vært i stand til å oppfylle ønskede ytelsesnivåer - hovedsakelig på grunn av ugunstig blanding.

Masoud Ghasemi, en kandidatstudent i fysikk ved NC State og hovedforfatter av et dokument som beskriver forskningen, jobbet med et lag av andre NC-statlige fysikere ledet av Harald Ade og kjemikere fra University of North Carolina i Chapel Hill ledet av Wei You til identifisere en måte å løse produksjonsproblemet på.

Laget foreslo et kalorimetrisk verktøy for å studere morfologien til et ternært system med to absorpsjons-matchede donorpolymerer og en fullerenacceptor. Når den er produsert etter den tradisjonelle metoden - som innebærer å blande alle tre materialer sammen og deretter legge dem på et underlag - ga systemet dårlig ytelse.

"Ved hjelp av termodynamiske teknikker kunne vi finne ut at denne blandingen var under" legering ", hvor donorpolymerene har en tendens til å gruppere sammen og skyve fullerenet bort, " sier Ghasemi. "Dette forklarer hvorfor så mange konvensjonelt produserte ternære celler kan ha lav effektivitet."

Laget bestemte seg for å løse legeringsproblemet ved å blande hver polymer separat med fulleren, i stedet for å blande alle tre materialer sammen samtidig. De opprettet to forskjellige blandinger som var lagdelt på substratet, og dannet sekvensielt cast ternary (SeCaT) solceller, som ikke ble byttet til legering.

"SeCaT-solceller forhindrer polymerene i å blande på grunn av deres lagdelte struktur, " sier Ghasemi. "Denne nye designen gjør det mulig å produsere plast solceller med bredere optisk følsomhet ved hjelp av billige og skalerbare prosesseringstrinn og med reduserte begrensninger for valg av materialer. Forhåpentligvis kan denne nye metoden være spesielt nyttig for drivhusansøkninger mot null energibesparende, da materialene som brukes til å demonstrere vår Metoden har optiske egenskaper som er kompatible med disse applikasjonene. "

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av North Carolina State University . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Masoud Ghasemi, Long Ye, Qianqian Zhang, Liang Yan, Joo-Hyun Kim, Omar Awartani, Wei Du, Abay Gadisa, Harald Ade. Panchromatic sekvensielt Cast Ternary Polymer Solar Cells . Avanserte materialer, 2016; DOI: 10.1002 / adma.201604603