Pin năng lượng mặt trời hữu cơ hiệu quả với lực truyền động thấp

Tin hoạt động

07/12/2016

Người ta tin rằng hoạt động hiệu quả của các tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ đòi hỏi một lực truyền động lớn, làm hạn chế hiệu quả của các tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ. Một nhóm lớn các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Feng Gao, giảng viên tại IFM tại LiU, HeYan tại Đại học Khoa học và Công nghệ Hồng Kông, và Kenan Gundogdu tại Đại học bang Bắc Carolina đã phát triển các tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ hiệu quả với lực truyền động rất thấp.

Điều này ngụ ý rằng những hạn chế nội tại của các tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ là không lớn hơn so với các công nghệ quang điện khác, giúp chúng dễ dàng hơn để thương mại hóa.

Khi photon được phát ra bởi ánh nắng mặt trời được hấp thụ bởi các chất bán dẫn hữu cơ, exciton liên kết mạnh được tạo ra. Động lực là, để đặt nó chỉ đơn giản, một số đo năng lượng được sử dụng để phân chia các exciton vào các vật mang tự do. Các kết quả động lực trong sự mất mát của photovoltage, một thông số quan trọng cho các tế bào năng lượng mặt trời. Lực truyền càng thấp, photovoltage càng cao.

Theo truyền thống, các tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ hiệu quả thường bao gồm các polyme bán dẫn và các bóng carbon được gọi là 'fullerene’. Trong trường hợp đó, một động lực lớn hơn 0,3 eV thường là cần thiết cho thế hệ phí hiệu quả. Trong công việc hiện tại, các nhà nghiên cứu đã thay thế fullerene với một phân tử nhỏ bán dẫn, và thấy rằng có một lực thấp là cần thiết cho hoạt động hiệu quả của các thiết bị. Ngoài ra, các tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ dựa trên polymer: kết hợp phân tử nhỏ là ổn định hơn, như trong một công trình khác cũng được dẫn dắt bởi Feng Gao và cộng tác viên của ông ở Bắc Kinh, xuất bản Advanced Materials.

"Chúng tôi đã phát triển một hệ thống với một tiềm năng rất lớn để tăng hiệu suất chuyển đổi năng lượng trong các tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ", Feng Gao nói.

Phong Gao, cùng với các đồng nghiệp tại LiU của mình, bao gồm cả giáo sư Olle Inganäs, Giáo sư Fengling Zhang, tiến sĩ Jonas Bergqvist và nghiên cứu sinh Deping Qian, mô tả trong bài bào, các tế bào năng lượng mặt trời có hiệu quả năng lượng là 9,5%, có nghĩa là 9,5% năng lượng trong ánh sáng mặt trời được chuyển đổi thành điện năng.

Văn phòng CPSI

Theo Sciencedaily