Wissenschaftler zur Verbesserung der Effizienz von organischen Solarzellen
Dies ist eine twofer: Wissenschaftler in den Vereinigten Staaten und Hong Kong haben nicht nur entdeckt den Schlüssel um die Effizienz organischer Solarzellen zu verbessern, aber sie haben dies in einer Weise getan, dass sie einfach und kostengünstig zu produzieren im kommerziellen Maßstab macht.
Das Ergebnis ist, dass die Forschung zu einer organischen geführt hat - das heißt die Basis von Kohlenstoff - Solar-Polymer-Zelle, die bis zu 10,8 Prozent effizient ist, was bedeutet, dass es 10.8 von der Sonne wandelt es in Strom absorbiert. Bis jetzt hat der Rekordwirkungsgrad hat 9,8 Prozent.
Plus, die neue Solar-Polymer-Zellen sind dünn und flexibel genug, dass sie immer wieder auf einem dünnen, flexiblen Oberfläche gedruckt werden kann, der wie eine Rolle Papiertücher aufgerollt werden kann.
Wissenschaftler an dem North Carolina State University gemischt sorgfältig einen Polymer - ein schweres Molekül durch seine Flüssigkeit verdampft - mit einem Fulleren - eine Klasse von annähernd kugelförmigen Kohlenstoffmolekülen. Sie fügten dann genug ein Lösungsmittel zu der Mischung eine Flüssigkeit zu schaffen, und eine dünne Schicht davon auf einem flexiblen zu verbreiten.
Als das Lösungsmittel abgedampft, verfestigte sich die dünne Schicht aus Polymer-Fulleren in harte, gleichmäßig verteilt „Klumpen“, die miteinander durch andere Polymermoleküle miteinander verbunden sind. Inzwischen schlängelte sich das Fulleren in der Mischung um die Klumpen.
Ade und Ma gemeinsam dann mit Chemikern aus der Hong Kong University of Science and Technology auf. Gemeinsam entdeckten sie, dass die Klumpen Größe und Aggregation in einem Solar-Polymer-Zelle durch eine Änderung der Temperatur, bei der die Zellen hergestellt werden, eingestellt werden kann.
Sie fanden auch heraus, dass die Rekordwirkungsgrad von 10,8 Prozent nur mit vielen verschiedenen Arten von Fullerenen erreicht werden kann. Bisher die effizientesten organischen Solar-Polymer-Zellen wurden unter Verwendung von nur zwei Arten von Fullerenen hergestellt. Diese Entdeckungen führten sie auf eine Vielzahl von Optionen für die Prüfung der Effizienz der Zellen. Es erlaubt ihnen auch Dicke Produktion zu verbessern, um die Zellen zu justieren.
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„Sobald wir sahen, wie Temperatur, um die Aggregation und Morphologie dieser Solarzellen beeinflusst, ist es die Chemiker mehr Freiheit erlaubt, mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen in der aktiven Schicht zu spielen“ Ade sagte der NC State Nachrichten Abteilung.
„[T] iese Solarzellen könnten mit bestehenden Methoden der Massenproduktion kompatibel sein, wie Slot-Druckguss und Roll-to-Roll-Verarbeitung ähnlich den Zeitungsdruck, anstatt den teureren Produktionsmethoden zur Zeit im Einsatz, die für Dickensteuerung erforderlich ist. “
Von Andy Tully von Oilprice.com
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