science >> Wetenschap >  >> Chemie

Het toevoegen van een inert polymeer aan plastic zonnecellen zorgt voor een hoog rendement en eenvoudige productie

Door een inert polymeercomponent toe te voegen aan plastic zonnecellen - zoals weergegeven door de pijlen in deze afbeelding - ontstaat een unieke kolommorfologie en maakt het een grotere optimale apparaatdikte mogelijk. die veel beter geschikt is voor de industriële productie van zonnecellen door middel van goedkope coatingmethoden. Krediet:Stony Brook University

Polymeer plastic zonnecellen blijven een prioriteit in de industrie vanwege hun lichte gewicht, flexibiliteit en kosteneffectiviteit. Nu hebben wetenschappers van Stony Brook University en het Brookhaven National Laboratory (BNL) van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) aangetoond dat dit soort zonnecellen efficiënter kunnen zijn en meer stabiliteit hebben op basis van nieuwe onderzoeksresultaten.

Onder leiding van Miriam Rafailovich, doctoraat, een Distinguished Professor aan de Stony Brook University, en Chang-Yong Nam, doctoraat, een wetenschapper bij BNL en Adjunct Professor bij Stony Brook, ontdekte het onderzoeksteam dat door toevoeging van een gewoon inert polymeer, genaamd polystyreen, deze zonnecellen ondergaan een geoptimaliseerde interne morfologie, wat resulteert in een hogere apparaatprestatie.

De ontdekking lost een probleem op met zonnecellen van polymeer plastic. De meeste van deze cellen hebben een additief nodig voor hoge prestaties van het apparaat:een niet-actief molecuul met een kleine keten om de interne morfologie te controleren. Maar het is bekend dat het additief stabiliteitsproblemen veroorzaakt onder licht en warmte, waardoor de prestaties en efficiëntie in gevaar komen.

De nieuwe studie, gepubliceerd in Geavanceerde materiaalinterfaces , toont aan dat het vervangen van het additief door het inerte polymeer dit probleem mogelijk oplost. In een eerder gepubliceerd artikel in nanoschaal , de onderzoekers gebruikten een vergelijkbare aanpak, maar, met een ander polymeer.

Dit eerdere werk illustreerde dat een nieuw ontwikkelde zonnecel van polymeerplastic de optimale dikte vergroot - een kwaliteit die beter geschikt is voor industriële productie met goedkope coatingmethoden. De betekenis van dit resultaat werd vermeld op de website van het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE).