Polymere zonnecellen kunnen nog goedkoper en betrouwbaarder worden dankzij een doorbraak van wetenschappers van de Universiteit van Linköping en de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS). Dit werk gaat over het vermijden van dure en onstabiele fullerenen.

Polymere zonnecellen zijn de afgelopen jaren naar voren gekomen als een goedkoop alternatief voor siliciumzonnecellen. Om een ​​hoog rendement te behalen, fullerenen zijn meestal nodig in polymere zonnecellen om ladingsdragers te scheiden. Echter, fullerenen zijn onstabiel onder verlichting, en vormen grote kristallen bij hoge temperaturen.

Nutsvoorzieningen, een team van chemici onder leiding van professor Jianhui Hou van het CAS vestigde een nieuw wereldrecord voor fullereenvrije polymeerzonnecellen door een unieke combinatie te ontwikkelen van een polymeer genaamd PBDB-T en een klein molecuul genaamd ITIC. Met deze combinatie, de zonne-energie wordt omgezet met een rendement van 11%, een waarde die de meeste zonnecellen treft met fullerenen, en allemaal zonder fullerenen.

Feng Gao, samen met zijn collega's Olle Inganäs en Deping Qian van de Universiteit van Linköping, hebben de verliesspectroscopie van fotovoltage (Voc) gekarakteriseerd, een sleutelfiguur voor zonnecellen, en voorgestelde benaderingen om de prestaties van het apparaat verder te verbeteren.

De twee onderzoeksgroepen presenteren hun resultaten nu in het spraakmakende tijdschrift Geavanceerde materialen .

-We hebben aangetoond dat het mogelijk is om een ​​hoog rendement te behalen zonder fullereen te gebruiken, en dat dergelijke zonnecellen ook zeer hittebestendig zijn. Omdat zonnecellen werken onder constante zonnestraling, goede thermische stabiliteit is erg belangrijk, zei Feng Gao, een natuurkundige bij de afdeling Natuurkunde, Scheikunde en Biologie, Universiteit van Linköping.

-De combinatie van hoog rendement en goede thermische stabiliteit suggereert dat polymere zonnecellen, die gemakkelijk kan worden vervaardigd met behulp van goedkope roll-to-roll printtechnologie, nu een stap dichter bij commercialisering komen, zei Feng Gao.