Bringt Graphene Flakes höhere Effizienzen zu Polymer-Solarzellen - IEEE Spectrum
Durch Dexter Johnson
Die Jagd von Forschern für Anwendungen in der Photovoltaik von Graphen wurde, zum größten Teil begrenzt, als Ersatz für Indium-Zinn-Oxid (ITO) zu dienen. die als die transparenten Elektroden in organischen Solarzellen verwendet. Das begann im vergangenen Jahr zu ändern, wenn die Forscher auf dem Potential von Graphen in der Umwandlung und Leitungsschichten von Solarzellen zu suchen begannen.
Nun haben Forscher an der Universität von Cincinnati experimentieren mit Zugabe einer geringen Menge von Graphenflocken zu Polymer-Mischung Bulk-Heteroübergang (BHJ) Solarzellen und finden, dass es den Wirkungsgrad der Zellen deutlich verbessert. Das halbleitende Teil einer BHJ-Solarzellen aus zwei verschiedenen Materialien-Elektronendonator und einen Akzeptor hergestellt. Licht bildet Exzitonen an ihrer Grenzfläche, die in die Löcher zu trennen, und die Elektronen eine Spannung zu erzeugen. In der Arbeit von den Forschern Cincinnati durchgeführt wird, haben sie entdeckt, dass sie das Verhältnis von Elektronendonoren zu erhöhen können Akzeptoren Elektron die Energie, die durch die Zelle aufgenommen zu steigern.
„Die erhöhte Leistung, obwohl deutlich unter der höchsten Effizienz in organischen photovoltaischen Vorrichtungen erreicht, dennoch von Bedeutung, daß in reines Graphen anzeigt, kann als Ladungstransporter verwendet werden“, so Yu in der Veröffentlichung.
Der nächste Schritt für die Cincinnati Forscher wird die Physik des Geräts, seine Filmmorphologie zu charakterisieren und wie die Kontrolle und die Verteilung der Graphenflocken zu optimieren, um eine bessere Leistung zu erzielen.
Derzeit sind keine Umwandlungseffizienzen wurden in der Veröffentlichung oder die Zusammenfassung der Forschung zur Verfügung gestellt. Um ihm etwas Kontext zu geben, eine der höchsten berichteten Umwandlungseffizienzen für eine Polymer-Solarzelle war so hoch wie 10,6 Prozent für die Zellen, die mit mehr als einem p-n-Übergang. Und diejenigen mit einer einzigen Kreuzung haben fast 9 Prozent, mit der Erwartung, dass sie erreichten 10 Prozent in kommerziellen Produkten übersteigen könnte.