صفحه اصلی > اخبار > محتوای
سلول های خورشیدی هیبریدی است برنامه های کاربردی در الکترونیک قابل انعطاف و دستگاه های قابل حمل
Nov 03, 2018

درک تاثیر عیوب سطحی بهبود بهره وری از سلول های خورشیدی آلی معدنی/هیبرید پشتیبانی.

              سلول های خورشیدی ترکیبی استفاده از رابط کاربری متشکل از لایه هایی از مواد آلی و معدنی برای تبدیل نور آفتاب به الکتریسیته. اکسید روی (ZnO) انتخاب محبوب برای مواد معدنی است زیرا ارزان، غیر سمی و قابل دسترس است.

با این حال، بهره وری تبدیل هیبرید سلول های خورشیدی با استفاده از اکسید روی کمک کننده/آلی فله heterojunctions در حال حاضر بسیار کم است— تنها 2 درصد مواقع اکسید روی به مواد آلی دهنده مخلوط. از زمانی که به عنوان لایه بین الکترود و لایه پلیمری یا ای acceptors کوچک مولکول ساندویچ اکسید روی استفاده می شود از سوی دیگر بازده مناسبی 6.1 درصد رسيده است.

ژان لوک Bredas KAUST خورشیدی فتوولتائیک & پژوهشکده مهندسی و همکار لی هنگ مشکوک که معایب ذاتی دارای یک عامل کلیدی در عملکرد ضعیف هستند. با مقایسه تفاوت در خواص الکترونی بین مواد ترکیبی مختلف آنها این نتیجه رسیدند که جای خالی روي کاهش راندمان تبدیل توسط مانع جداسازی اتهام در رابط بین مواد آلی و معدنی.

مشهور است که دارای نقش های متفاوت در فله heterojunctions بسته به نوع مواد آلی و معماری استفاده تصویب است. هنگامی که مخلوط با پلیمر یا اهدا کنندگان کوچک مولکولی مانند sexithienyl، اکسید روی فرض نقش پذیرنده الکترون: طول می کشد یا "الکترون می پذیرد" و برگ سوراخ بار مثبت در لایه sexithienyl.

زمانی که بین الکترود و فولرن پذیرنده لایه، اکسید روی کمک می کند تا انتقال الکترون ها از لایه فولرن به الکترود ساندویچ. این فرآیند کارآمد تبدیل نور خورشید به برق را قادر می سازد.

محققان استفاده از شبیه سازی رایانه ای به بررسی چگونه جای خالی روي در سطح اکسید روی تاثیر این دو فرایند. برای heterojunction فله ZnO/sexithienyl روي جای خالی در سطح اکسید روی می تواند مانع انتقال محلی بار در رابط ZnO/sexithienyl و همچنین کارآمد اتهام جدایی با توجه به تعاملات قوی Coulomb جلوگیری می. با این حال، برای رابط ZnO/فولرن جای خالی چنین قابل توجهی فرآیند انتقال شارژ تاثیر نیست.

دلایل این heterojunctions اکسید روی و آلی توسعه تاكنون ناکارآمد هستند. در مقایسه، با این حال، جای خالی روي تاثیر منفی قابل توجهی بالاتر در ZnO/sexithienyl از در رابط های ZnO/فولرن. نتایج معانی مهمی برای توسعه های خورشیدی هیبریدی که برنامه های کاربردی در الکترونیک قابل انعطاف و دستگاه های قابل حمل است.

"آنچه ما آموخته از تحقیقات ما تا چه حد نقص در سطح انجام اکسیدهای فلزی مثل اکسید روی تعیین خواص الکترونیکی به طور کلی و در نهایت بازده دستگاه است" Bredas اشاره کرد. او پیشنهاد این یافته ها نشان می دهد راه های ممکن برای بهبود کارایی سلول های خورشیدی از طریق تغییرات سطح.