Деградация солнечной батареи

Исследователи из Университета Канадзава провели детальное исследование молекулярных механизмов, в результате которых органические солнечные элементы получают повреждения при воздействии солнечного света.

Это исследование имеет важное значение для разработки солнечных элементов следующего поколения, которые сочетают в себе высокую эффективность, низкую стоимость и длительный срок службы устройства.

Деградация органических фотоэлектрических элементов

Солнечная энергия представляет собой важный элемент будущих решений в области возобновляемых источников энергии. Исторически, солнечные панели были неэффективными или слишком дорогими для большинства домовладельцев. Новый класс солнечных элементов, в котором используются слои из углеродных полимеров, обеспечивает эффективность до 10% - что считается минимальным для практического использования - по доступной цене.

Основным оставшимся препятствием на пути широкого внедрения этих новых фотоэлектрических устройств является короткий срок службы этих устройств, поскольку кумулятивный ущерб от солнца, как правило, снижает их эффективность. Из-за многослойной природы устройств часто трудно определить молекулярный механизм, с помощью которого это снижение эффективности происходит со временем.

Теперь, основываясь на результатах вольт-амперных кривых, импедансной спектроскопии и спектрофотометрии UV-VIS, исследовательская группа в Университете Канадзавы определила важный фактор, который может привести к снижению производительности. Исследователи обнаружили, что подобно тому, как ваши клетки кожи на основе углерода могут получить неприятный солнечный ожог от ультрафиолетового излучения солнца после дня на пляже, хрупкие органические молекулы в полупроводниковом слое могут быть повреждены в результате воздействия солнца.

«Мы обнаружили, что повреждение от ультрафиолета увеличивает электрическое сопротивление слоя органического полупроводника», - говорит Макото Каракава. Это привело к уменьшению тока и, следовательно, к общему снижению эффективности. Используя метод, известный как время прохождения лазерной десорбции / ионизации с помощью матрицы, исследователи определили вероятные продукты деградации от солнечного повреждения. Когда некоторые атомы серы в материалах замещаются атомами кислорода из атмосферы, молекулы перестают функционировать.

«Хотя новые органические полупроводниковые материалы позволили нам значительно повысить общую эффективность, мы обнаружили, что они имеют тенденцию быть более хрупкими по отношению к УФ-излучению», - объясняет Кохшин Такахаши. Исходя из этого понимания, можно разработать более надежные устройства, которые все еще сохраняют высокую скорость преобразования энергии, что является важным шагом к тому, чтобы сделать солнечную энергию основным ВИЭ. опубликовано econet.ru по материалам nanowerk.com

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet