Penyelidik Denmark melaporkan bahawa merawat sel solar organik berasaskan penerima bukan fullerene dengan vitamin C menyediakan aktiviti antioksidan yang mengurangkan proses degradasi yang timbul daripada pendedahan haba, cahaya dan oksigen. Sel ini mencapai kecekapan penukaran kuasa sebanyak 9.97%, voltan litar terbuka 0.69 V, ketumpatan arus litar pintas 21.57 mA/cm2, dan faktor isian sebanyak 66%.
Satu pasukan penyelidik dari University of Southern Denmark (SDU) berusaha untuk memadankan kemajuan yang dibuat dalam kecekapan penukaran kuasa untuk sel solar organik (OPV) yang dibuat denganpenerima bukan fullerene (NFA)bahan dengan peningkatan kestabilan.
Pasukan memilih asid askorbik, biasanya dikenali sebagai vitamin C, dan menggunakannya sebagai lapisan pempasifan antara lapisan pengangkutan elektron zink oksida (ZnO) (ETL) dan lapisan fotoaktif dalam sel NFA OPV yang direka dengan timbunan lapisan peranti terbalik dan polimer semikonduktor (PBDB-T:IT-4F).
Para saintis membina sel dengan lapisan indium tin oksida (ITO), ZnO ETL, lapisan vitamin C, penyerap PBDB-T:IT-4F, lapisan selektif pembawa molibdenum oksida (MoOx), dan perak (Ag). ) sentuhan logam.
Kumpulan itu mendapati bahawa asid askorbik menghasilkan kesan fotostabilisasi, melaporkan bahawa aktiviti antioksidan mengurangkan proses degradasi yang timbul daripada pendedahan kepada oksigen, cahaya dan haba. Ujian, seperti penyerapan ultraungu yang boleh dilihat, spektroskopi impedans, voltan bergantung kepada cahaya dan pengukuran arus, juga mendedahkan bahawa vitamin C mengurangkan pelunturan foto molekul NFA dan menyekat penggabungan semula cas, kata penyelidikan itu.
Analisis mereka menunjukkan bahawa, selepas 96 jam penguraian foto berterusan di bawah 1 Matahari, peranti berkapsul yang mengandungi interlayer vitamin C mengekalkan 62% daripada nilai asalnya, dengan peranti rujukan mengekalkan hanya 36%.
Keputusan juga menunjukkan bahawa keuntungan kestabilan tidak datang pada kos kecekapan. Peranti juara mencapai kecekapan penukaran kuasa sebanyak 9.97%, voltan litar terbuka 0.69 V, ketumpatan arus litar pintas 21.57 mA/cm2, dan faktor isian sebanyak 66%. Peranti rujukan yang tidak mengandungi vitamin C, menunjukkan kecekapan 9.85%, voltan litar terbuka 0.68V, arus litar pintas 21.02 mA/cm2, dan faktor isian sebanyak 68%.
Apabila ditanya tentang potensi pengkomersilan dan skalabiliti, Vida Engmann yang mengetuai sebuah kumpulan diPusat untuk Fotovoltaik Lanjutan dan Peranti Tenaga Filem Nipis (SDU CAPE), memberitahu majalah pv, "Peranti kami dalam percubaan ini ialah 2.8 mm2 dan 6.6 mm2, tetapi boleh ditingkatkan dalam makmal roll-to-roll kami di SDU CAPE di mana kami kerap membuat modul OPV juga."
Beliau menekankan bahawa kaedah pembuatan boleh dipertingkatkan, menunjukkan bahawa lapisan antara muka ialah "sebatian murah yang larut dalam pelarut biasa, jadi ia boleh digunakan dalam proses salutan roll-to-roll seperti lapisan lain" dalam sel OPV.
Engmann melihat potensi untuk bahan tambahan melebihi OPV dalam teknologi sel generasi ketiga yang lain, seperti sel solar perovskite dan sel solar peka pewarna (DSSC). "Teknologi berasaskan semikonduktor organik/hibrid lain, seperti DSSC dan sel solar perovskite, mempunyai isu kestabilan yang sama seperti sel solar organik, jadi terdapat peluang yang baik mereka boleh menyumbang untuk menyelesaikan masalah kestabilan dalam teknologi ini juga," katanya.
Sel itu dibentangkan dalam kertas "Vitamin C untuk Sel Suria Organik Berasaskan Bukan Penerima Penuh Foto Stabil,” diterbitkan dalamAntara Muka Bahan Gunaan ACS.Penulis pertama kertas kerja ialah Sambathkumar Balasubramanian SDU CAPE. Pasukan itu termasuk penyelidik dari SDU dan Rey Juan Carlos University.
Memandang ke hadapan, pasukan mempunyai rancangan untuk penyelidikan lanjut ke dalam pendekatan penstabilan menggunakan antioksidan semulajadi. "Pada masa hadapan, kami akan terus menyiasat ke arah ini," kata Engmann merujuk kepada penyelidikan yang menjanjikan tentang kelas antioksidan baharu.
Masa siaran: Jul-10-2023