Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in China heeft een nieuw efficiëntierecord gevestigd voor organische fotovoltaïsche cellen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun aanpak en de behaalde efficiëntie.

In de afgelopen jaren, wetenschappers hebben geprobeerd een manier te vinden om de efficiëntie van organische fotovoltaïsche cellen te verbeteren, maar zijn gedwarsboomd door de ladingskenmerken van organische materialen. Organische materialen zijn niet alleen schoner, maar bieden andere potentiële voordelen, zoals het mogelijk maken van lichtere cellen - ze zouden ook buigbaar zijn, waardoor ze bruikbaar zijn voor meer toepassingen. Maar ze zijn inefficiënt gebleken in vergelijking met niet-organische cellen - sommigen hebben zelfs gesuggereerd dat ze misschien nooit meer dan 15 procent verbeteren. Die op basis van silicium, ter vergelijking, bevinden zich in het bereik van 18 tot 22 procent. In deze nieuwe poging de onderzoekers in China beweren een manier te hebben gevonden om een ​​organische fotovoltaïsche cel te bouwen die testte op 17,3 procent efficiëntie.

De onderzoekers melden dat de sleutel tot hun succes het gebruik van modellen was die ze ontwikkelden om te voorspellen welke materialen meerlaags gebruik mogelijk zouden maken. Organische fotovoltaïsche cellen zijn afhankelijk van het gebruik van paren organische moleculen - één om licht te absorberen en een elektron vrij te geven en een andere om het vrijgekomen elektron te grijpen. Door deze regeling organische cellen worden gemaakt met behulp van tandemcellen gemaakt met lagen van verschillende materialen. De onderzoekers suggereren dat eerdere inspanningen om de efficiëntie te verbeteren niet de gewenste resultaten hebben opgeleverd vanwege de slechte materiaalkeuzes die beschikbaar waren voor gebruik. Ze suggereren dat de manier om de efficiëntie te verbeteren, is om nieuwe materialen te zoeken die, wanneer ze gelaagd zijn, een verbeterde efficiëntie mogelijk maken. En daar komt hun model om de hoek kijken.

De onderzoekers melden dat hun model op theorie is gebaseerd en werkt door de kenmerken van twee materialen op te nemen - er wordt gekeken hoe goed de twee materialen zouden samenwerken bij het omzetten van zonlicht in elektrische energie en een beoordeling oplevert. Ze melden ook dat ze geloven dat hun aanpak op een dag zal leiden tot de ontdekking van materialen waarmee zonnecellen een efficiëntie van 25 procent kunnen bereiken. een nadeel, echter, is duurzaamheid - de testcellen die door het team werden gebruikt, begonnen na slechts 166 dagen continu gebruik te verslechteren.

© 2018 Tech Xplore