Taani teadlased teatavad, et mittefullereeni aktseptoripõhiste orgaaniliste päikesepatareide töötlemine C-vitamiiniga annab antioksüdantse toime, mis leevendab kuumuse, valguse ja hapniku kokkupuutel tekkivaid lagunemisprotsesse. Element saavutas võimsuse muundamise efektiivsuse 9,97%, lahtise vooluahela pinge 0,69 V, lühisvoolu tiheduse 21,57 mA/cm2 ja täiteteguri 66%.
Lõuna-Taani ülikooli (SDU) teadlaste meeskond püüdis võrrelda orgaaniliste päikesepatareide (OPV) energia muundamise tõhususe edusamme.mittefullereenaktseptor (NFA)stabiilsuse parandamisega materjalid.
Meeskond valis askorbiinhappe, üldtuntud kui C-vitamiin, ja kasutas seda passiveeriva kihina tsinkoksiidi (ZnO) elektronide transpordikihi (ETL) ja NFA OPV rakkude fotoaktiivse kihi vahel, mis on valmistatud ümberpööratud seadmekihist ja pooljuhtpolümeer (PBDB-T:IT-4F).
Teadlased ehitasid raku indiumtinaoksiidi (ITO) kihiga, ZnO ETL-i, C-vitamiini kihiga, PBDB-T:IT-4F absorbeerijaga, molübdeenoksiidi (MoOx) kandja selektiivse kihiga ja hõbedaga (Ag). ) metallkontakt.
Töörühm leidis, et askorbiinhape avaldab fotostabiliseerivat toimet, teatades, et antioksüdantne aktiivsus leevendab hapniku, valguse ja kuumuse kokkupuutel tekkivaid lagunemisprotsesse. Katsed, nagu ultraviolettkiirguse nähtav neeldumine, impedantsi spektroskoopia, valgusest sõltuvad pinge ja voolu mõõtmised, näitasid ka, et C-vitamiin vähendab NFA molekulide fotopleegitamist ja pärsib laengu rekombinatsiooni, märgiti uuringus.
Nende analüüs näitas, et pärast 96-tunnist pidevat fotodegradatsiooni ühe päikese all säilitasid C-vitamiini vahekihti sisaldavad kapseldatud seadmed 62% oma esialgsest väärtusest, võrdlusseadmete puhul aga ainult 36%.
Tulemused näitasid ka, et stabiilsuse kasv ei olnud tõhususe hinnaga. Tšempionseade saavutas võimsuse muundamise efektiivsuse 9,97%, lahtise vooluahela pinge 0,69 V, lühisvoolu tiheduse 21,57 mA/cm2 ja täiteteguri 66%. Etalonseadmed, mis ei sisaldanud C-vitamiini, näitasid 9,85% efektiivsust, avatud vooluahela pinget 0,68 V, lühisvoolu 21,02 mA/cm2 ja täitetegurit 68%.
Kui temalt küsiti kommertsialiseerimispotentsiaali ja skaleeritavuse kohta, vastab Vida Engmann, kes juhib grupiTäiustatud fotogalvaanika ja õhukese kilega energiaseadmete keskus (SDU CAPE), ütles ajakirjale pv: "Meie seadmed selles katses olid 2,8 mm2 ja 6,6 mm2, kuid neid saab suurendada meie rullilt rulli laboris SDU CAPE'is, kus valmistame regulaarselt ka OPV-mooduleid."
Ta rõhutas, et tootmismeetodit saab skaleerida, juhtides tähelepanu sellele, et liidese kiht on "odav ühend, mis lahustub tavalistes lahustites, mistõttu saab seda kasutada rullist rulli katmise protsessis nagu ülejäänud kihte". OPV rakk.
Engmann näeb potentsiaali lisandite jaoks, mis on lisaks OPV-le ka teistes kolmanda põlvkonna elemenditehnoloogiates, nagu perovskiit päikesepatareid ja värvitundlikud päikesepatareid (DSSC). "Teised orgaanilised / hübriidsed pooljuhtidel põhinevad tehnoloogiad, nagu DSSC ja perovskiit päikesepatareid, omavad sarnaseid stabiilsusprobleeme kui orgaanilistel päikesepatareidel, seega on hea võimalus, et nad saavad aidata ka nende tehnoloogiate stabiilsusprobleeme lahendada, " ütles ta.
Rakku esitleti ajalehes "C-vitamiin fotostabiilsete mittefullereeniaktseptoripõhiste orgaaniliste päikesepatareide jaoks”, avaldati aastalACS-i rakendusmaterjalide liidesed.Töö esimene autor on SDU CAPE Sambathkumar Balasubramanian. Meeskonda kuulusid SDU ja Rey Juan Carlose ülikooli teadlased.
Tulevikku vaadates on meeskonnal plaanis täiendavalt uurida stabiliseerimismeetodeid, kasutades looduslikult esinevaid antioksüdante. "Tulevikus jätkame selles suunas uurimist," ütles Engmann, viidates paljulubavatele uuringutele uue antioksüdantide klassi kohta.
Postitusaeg: juuli-10-2023