مقالات

قواعد قابل قبولي را براي طراحي سلول هاي خورشيدي آلياك کشف كنيد

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

سلولهای خورشیدی

اعتبار: دامنه عمومی CC0

سلولهای خورشیدی که از مخلوطهای مولکولهای آلی برای جذب نور خورشید و تبدیل آنها به الکتریسیته استفاده می کنند ، که می تواند در سطوح منحنی مانند بدنه خودرو نیز اعمال شود ، می تواند یک قدم به لطف یک اکتشاف باشد که تفکر سنتی راجع به یکی از مؤلفه های اصلی این دستگاه ها به چالش می کشد.

سلول خورشیدی پایه آلی از یک فیلم نازک از نیمه هادی های آلی واقع شده است که در بین دو الکترود قرار دارد و بارهای موجود در لایه نیمه هادی آلی را به مدار خارجی استخراج می کند. مدتهاست که فرض بر این است که برای افزایش راندمان استخراج بار ، 100٪ از سطح هر الکترود باید از نظر الکتریکی رسانا باشد.

دانشمندان دانشگاه وارویک دریافتند که الکترودهای موجود در سلولهای خورشیدی آلی در واقع تنها به 1٪ مساحت سطح آنها نیاز دارند تا بتوانند از طریق الکتریسیته کاملاً مؤثر باشند و در را باز کنید تا از ترکیبی از مواد کامپوزیت در رابط بین الکترودها و برداشت نور نیمه هادی نور استفاده شود تا بهبود یابد. عملکرد دستگاه و کاهش هزینه. این کشف ، که امروز (11 سپتامبر) منتشر شد ، در آن کشف شد مواد کاربردی پیشرفته.

دکتر راس هاتون ، رئیس دانشگاه ، گفت: به طور گسترده ای فرض بر این است که اگر می خواهید عملکرد سلول های خورشیدی آلی را بهبود بخشید ، باید سطح رابط بین الکترود و نیمه هادی های آلی را افزایش دهید.

محققان یک الکترود معمولی را ایجاد کردند که می تواند به طور منظم سطح سطح را تغییر دهد و دریافتند که وقتی 99٪ سطح آن عایق الکتریکی باشد ، الکترود همچنان کار می کند و همچنین اگر 100٪ سطح رسانا باشد ، مشروط بر این که مناطق هدایتی از هم دور نباشند.

سلولهای خورشیدی آلی با کارایی بالا دارای لایه های شفاف اضافی در رابط های بین الکترودها و لایه نیمه هادی آلی با برداشت نور هستند که برای بهبود توزیع نور در دستگاه و بهبود پایداری آن ضروری است ، اما باید بتواند الکترودها را نیز شارژ کند. این یک آرایش طولانی است و بسیاری از مواد همه این الزامات را برآورده نمی کنند.

دکتر دنیسا دبیرا ، محقق بعد از دکترا در پروژه بودجه Leverhulme Trust ، توضیح می دهد: "این کشف جدید به معنای عایق بندی ترکیبات و انجام نانوذرات مانند نانولوله های کربن ، قطعات گرافن یا نانوذرات فلزی است ، عملکرد دستگاه بهبود یافته یا ارزان تر را ارائه می دهد.

"سلولهای خورشیدی آلی بسیار نزدیک به بازاریابی هستند اما هنوز به حد زیادی نرسیده اند ، بنابراین هر چیزی که به شما امکان می دهد ضمن بهبود عملکرد ، هزینه ها را کاهش دهید ، به فعال کردن آن کمک می کند."

دکتر هاتون ، توضیح می دهد: "آنچه ما انجام دادیم ، یک قانون طراحی برای این نوع سلول خورشیدی نشان داد ، که فرصت های بیشتری را برای انتخاب مواد در دستگاه باز می کند و بنابراین می تواند ،" توضیح داد که دکتر هاتون ، که در این هفته با حضور سرنا باخال از اتحاد اقلیم جوانان انگلیس در جشنواره علوم بریتانیا مصاحبه می شود. به دستیابی به آنها به تجارت کمک کنید. "

سلولهای خورشیدی آلی احتمالاً بسیار سازگار با محیط زیست هستند ، زیرا آنها حاوی عناصر سمی نیستند و می توانند در دمای پایین با استفاده از رسوب رول به رول پردازش شوند ، بنابراین می توانند رد پای کربن بسیار کمی داشته باشند و مدت زمان ریکاوری کوتاهی دارند.

دکتر هاتون توضیح می دهد: "نیاز سلول های خورشیدی به سرعت در حال رشد است که می تواند بر روی بسترهای قابل انعطاف ، سبک و قابل تنظیم تنظیم شود. سلولهای خورشیدی سنتی سیلیکون برای تولید برق در مقیاس بزرگ در مزارع خورشیدی و پشت بام ها بسیار عالی هستند. اما آنها با نیازهای خودرو مطابقت ندارند." برقی و برای قرار دادن در ویندوز در ساختمانها ، که دیگر کاربردهای مناسبی ندارند ، سلولهای خورشیدی آلی می توانند بر روی سطوح خمیده ، سبک و وزن بسیار کم بنشینند.

"این کشف ممکن است به فعال کردن این نوع جدید سلولهای خورشیدی انعطاف پذیر کمک کند تا به محض اینکه به طراحان این دسته از سلولهای خورشیدی انتخاب بیشتری در مواد مورد استفاده خود می دهند ، تبدیل شود."


سبزترين ، سريعترين و ارزانترين روش براي ساخت فلزات تزئيني براي سلول هاي خورشيدي و الكترونيك


اطلاعات بیشتر:
"طراحی الکترود پایه برای PV آلی که با استفاده از الکترود با سطح کم" توصیف شده است در سال منتشر شد مواد کاربردی پیشرفته، DOI: 10.1002 / adfm.201904749 ، https://onlinelibarus.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201904749

ارسال شده توسط
دانشگاه وارویک




استناد:
قانون چالش های قابل قبول را برای طراحی سلولهای خورشیدی آلی کشف کنید (2019 ، 11 سپتامبر)
برگرفته شده در 11 سپتامبر 2019
از https://phys.org/news/2019-09-discovery-solar-cell.html

این سند مشمول حق چاپ است. جدا از هرگونه معاملات منصفانه به منظور مطالعه و تحقیق خود ، خیر
بخشی را می توان بدون اجازه کتبی تکثیر کرد. محتوا فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه می شود.

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن