Danimarkalı araştırmacılar, fulleren olmayan alıcı bazlı organik güneş pillerinin C vitamini ile işlenmesinin, ısı, ışık ve oksijene maruz kalmadan kaynaklanan bozunma süreçlerini hafifleten bir antioksidan aktivite sağladığını bildirmektedir. Hücre %9,97'lik bir güç dönüşüm verimliliğine, 0,69 V'luk bir açık devre voltajına, 21,57 mA/cm2'lik bir kısa devre akım yoğunluğuna ve %66'lık bir doldurma faktörüne ulaştı.
Güney Danimarka Üniversitesi'nden (SDU) bir araştırmacı ekibi, organik güneş pilleri (OPV) için güç dönüşüm verimliliğinde kaydedilen ilerlemeleri eşleştirmeye çalıştı.fulleren olmayan alıcı (NFA)Stabilite iyileştirmeleri olan malzemeler.
Ekip, genellikle C vitamini olarak bilinen askorbik asidi seçti ve bunu, çinko oksit (ZnO) elektron taşıma katmanı (ETL) ile ters çevrilmiş bir cihaz katmanı yığını ve bir NFA OPV hücrelerinde üretilen fotoaktif katman arasında bir pasifleştirme katmanı olarak kullandı. yarı iletken polimer (PBDB-T:IT-4F).
Bilim adamları hücreyi bir indiyum kalay oksit (ITO) katmanı, ZnO ETL, C vitamini katmanı, PBDB-T:IT-4F emici, bir molibden oksit (MoOx) taşıyıcı seçici katman ve bir gümüş (Ag) ile inşa etti. ) metal teması.
Grup, askorbik asidin fotostabilize edici bir etki ürettiğini buldu ve antioksidan aktivitenin oksijen, ışık ve ısıya maruz kalmadan kaynaklanan bozunma süreçlerini hafiflettiğini bildirdi. Araştırma, ultraviyole görünür emilim, empedans spektroskopisi, ışığa bağlı voltaj ve akım ölçümleri gibi testlerin ayrıca C vitamininin NFA moleküllerinin ışıkla ağartılmasını azalttığını ve yük rekombinasyonunu bastırdığını ortaya çıkardığını belirtti.
Analizleri, 1 Güneş altında 96 saatlik sürekli fotodegradasyondan sonra, C vitamini ara katmanını içeren kapsüllenmiş cihazların orijinal değerlerinin %62'sini koruduğunu, referans cihazların ise yalnızca %36'sını koruduğunu gösterdi.
Sonuçlar aynı zamanda stabilite kazanımlarının verimlilik pahasına gelmediğini de gösterdi. Şampiyon cihaz, %9,97'lik bir güç dönüşüm verimliliğine, 0,69 V'luk bir açık devre voltajına, 21,57 mA/cm2'lik bir kısa devre akım yoğunluğuna ve %66'lık bir doldurma faktörüne ulaştı. C vitamini içermeyen referans cihazlar %9,85 verimlilik, 0,68V açık devre voltajı, 21,02 mA/cm2 kısa devre akımı ve %68 doldurma faktörü sergiledi.
Ticarileştirme potansiyeli ve ölçeklenebilirlik sorulduğunda, bir gruba başkanlık eden Vida EngmannGelişmiş Fotovoltaik ve İnce Film Enerji Cihazları Merkezi (SDU CAPE), pv dergisine şunları söyledi: "Bu deneydeki cihazlarımız 2,8 mm2 ve 6,6 mm2 idi, ancak düzenli olarak OPV modülleri de ürettiğimiz SDU CAPE'deki rulodan ruloya laboratuvarımızda ölçekleri büyütülebilir."
Üretim yönteminin ölçeklendirilebileceğini vurguladı ve ara yüzey katmanının "normal solventlerde çözünebilen ucuz bir bileşik olduğunu, dolayısıyla diğer katmanlar gibi rulodan ruloya kaplama işleminde kullanılabileceğini" belirtti. bir OPV hücresi.
Engmann, perovskit güneş pilleri ve boyaya duyarlı güneş pilleri (DSSC) gibi diğer üçüncü nesil hücre teknolojilerinde OPV'nin ötesinde katkı maddeleri potansiyeli görüyor. "DSSC ve perovskit güneş pilleri gibi diğer organik/hibrit yarı iletken tabanlı teknolojiler, organik güneş pilleriyle benzer stabilite sorunlarına sahiptir, dolayısıyla bu teknolojilerdeki stabilite sorunlarının çözümüne de katkıda bulunma şansları yüksektir" dedi.
Hücre gazetede sunuldu “Foto-Stabil Fulleren Olmayan Alıcı Bazlı Organik Güneş Pilleri için C Vitamini”de yayınlandıACS Uygulamalı Malzeme Arayüzleri.Makalenin ilk yazarı SDU CAPE'den Sambathkumar Balasubramanian'dır. Ekipte SDÜ ve Rey Juan Carlos Üniversitesi'nden araştırmacılar yer aldı.
İleriye dönük olarak ekibin, doğal olarak oluşan antioksidanları kullanarak stabilizasyon yaklaşımlarına yönelik daha fazla araştırma yapma planları var. Engmann, yeni bir antioksidan sınıfına ilişkin umut verici araştırmalara atıfta bulunarak, "Gelecekte bu yönde araştırmaya devam edeceğiz" dedi.
Gönderim zamanı: Temmuz-10-2023