Cartref > Newyddion > Cynnwys
Mae gan Gelloedd Solar Hybrid Geisiadau mewn Electroneg Hyblyg a Dyfeisiau Symudol
Nov 03, 2018

Mae deall effaith diffygion arwyneb yn tanategu effeithlonrwydd gwell celloedd solar organig / anorganig hybrid.

               Mae celloedd solar hybrid yn defnyddio rhyngwyneb sy'n cynnwys haenau o ddeunyddiau organig ac anorganig i drosi golau haul i mewn i drydan. Mae zinc ocsid (ZnO) yn ddewis poblogaidd ar gyfer y deunydd anorganig oherwydd ei fod yn rhad, nad yw'n wenwynig ac ar gael yn rhwydd.

Fodd bynnag, mae effeithlonrwydd trawsnewid celloedd solar hybrid gan ddefnyddio heterojunctions swmp-rhoddwr organig ZnO ar hyn o bryd yn isel iawn - oddeutu 2 y cant pan mae ZnO wedi'i gyfuno â deunydd rhoddwr organig. Ar y llaw arall, gwnaed effeithlonrwydd da 6.1 y cant pan ddefnyddir ZnO fel haen wedi'i gyfuno rhwng electrod a haen o dderbynwyr polymer neu fwlcwl bach.

Mae Jean-Luc Bredas o Ganolfan Ymchwil Peirianneg Solar a Photofoltäig KAUST a'r cydweithiwr Hong Li yn amau bod diffygion cynhenid yn ZnO yn ffactor allweddol yn y perfformiad gwael. Drwy gymharu'r gwahaniaethau mewn eiddo electronig rhwng gwahanol ddeunyddiau hybrid, daethpwyd i'r casgliad bod swyddi gwag sinc yn lleihau effeithlonrwydd trosi trwy rwystro'r broses wahanu ar y ffi rhwng y deunyddiau organig ac anorganig.

Mae'n hysbys bod ZnO yn mabwysiadu rolau gwahanol mewn heterosuniadau swmp yn dibynnu ar y math o ddeunydd organig a phensaernïaeth a ddefnyddir. Pan gaiff ei gymysgu â rhoddwyr polymerau neu fechan-foleciwlaidd bach fel rhywogaeth, mae ZnO yn tybio rôl derbynydd electron: mae'n cymryd i fyny neu "yn derbyn" electronau ac yn gadael tyllau a godir yn gadarnhaol y tu ôl mewn haen sexithienyl.

Pan gaiff ei gyfuno rhwng electrod a haen dderbyniol fullerene, mae ZnO yn helpu i drosglwyddo'r electronau o'r haen fullerene i'r electrod. Mae'r prosesau hyn yn galluogi trosi golau haul yn effeithlon i drydan.

Defnyddiodd yr ymchwilwyr efelychiadau cyfrifiadurol i archwilio sut mae swyddi gwag sinc ar wyneb ocsid sinc yn effeithio ar y ddwy broses hyn. Ar gyfer y swmp ZnO / sexithienyl heterojunction, gall swyddi gwag sinc yn yr arwyneb ZnO atal gwaharddiad tâl lleol yn y rhyngwyneb ZnO / sexithienyl a gall hefyd atal gwahanu tâl effeithlon oherwydd rhyngweithiadau cryf Coulomb. Fodd bynnag, ar gyfer y rhyngwyneb ZnO / fullerene, nid yw swyddi gwag o'r fath yn effeithio'n sylweddol ar y broses trosglwyddo arwystl.

Am y rhesymau hyn, datblygwyd yr heintiau ZnO / organig a ddatblygwyd hyd yn hyn yn aneffeithlon. Mewn cymhariaeth, fodd bynnag, mae swyddi gwag sinc yn cael effaith negyddol sylweddol uwch ar ZnO / sexithienyl nag ar rhyngwynebau ZnO / fullerene. Mae gan y canlyniadau oblygiadau pwysig ar gyfer datblygu celloedd solar hybrid, sydd â cheisiadau mewn electroneg hyblyg a dyfeisiau cludadwy.

"Yr hyn a ddysgom o'n hymchwiliadau yw i ba raddau y mae diffygion ar wyneb cynnal ocsidau metel fel ZnO yn pennu'r eiddo electronig cyffredinol ac yn y pen draw effeithlonrwydd y ddyfais," nododd Bredas. Awgrymodd fod y canfyddiadau'n nodi ffyrdd posibl o wella effeithlonrwydd celloedd solar trwy addasiadau arwyneb.