متن كامل خبر
راهی ساده و ارزان برای افزایش بازده سلول های خورشیدی

تاريخ خبر :  16/10/1392 امتياز بده : ارسال به دوست تعدادمشاهده :  1125

دانشمندان راهی ساده و ارزان برای اصلاح ساختار مولکولی پلیمرهای مرسوم در سلول های خورشیدی پیدا کرده اند که می تواند بازده سلول های خورشیدی را تا بیش از 30 درصد افزایش دهد.


 گروهی از شیمیدانان به رهبری جیان های هو (Jianhui Hou) در آکادمی علوم چین (Chinese Academy of Sciences)، از دو مونومر تجاری و یک مونومر با سنتز آسان، پلیمری با عنوان PBT-OP ساختند. وای ما (Wei Ma) فیزیکدان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی (North Carolina State University) و نیز نویسنده این مقاله ، تحلیل داده های اشعهX در ساختار پلیمر و مورفولوژی دهنده-پذیزنده را هدایت کرده است.


یک روش برای افزایش کارایی سلول های خورشیدی، تنظیم تفاوت بین سطوح بالاترین مدار مولکولی اشغال شده (HOMO) از پذیرنده و پایین ترین مدار مولکولی اشغال نشده (LUMO) از دهنده است بطوریکه بتوان اکسایتون را با کمترین اتلاف انرژی بدست آورد. اضافه کردن اتم فلوئور به ستون مولکولی پلیمر، رایج ترین روش برای انجام این کار است که فرآیندی دشوار و چند مرحله ای بوده و گرچه می تواند عملکرد سلول های خورشیدی را افزایش دهد، اما هزینه های ساخت قابل توجهی دارد.


PBT - OP نه تنها آسان تر از دیگر پلیمر های معمول ساخته می شود، بلکه با یک دستکاری ساده در ساختار شیمیایی آن، سطح HOMO کمتری خواهد داشت. PBT - OP با ولتاژ مدار باز 0.78 ولت، افزایش 36 درصدی را نسبت به متوسط ~ 0.6 ولت در پلیمرهای مشابه نشان داده است.


با توجه به گفته های وای ما و همکارش، هارالد آده (Harald Ade)، رویکرد این گروه چندین مزیت دارد: «نقطه ضعف ممکن در ضمن تغییر ساختار مولکولی این مواد آنست که با بهبود یک جنبه، سهوا ممکن است پیامدهای مضری ایجاد شود که هدف اولیه شکست بخورد. در این مورد، ما روش شیمیایی آسانی برای تغییر ساختار الکترونی پیدا کرده ایم که با دریافت کسر بزرگی از انرژی نور و بدون تغییر توانایی مواد برای جذب، تولید و انتقال انرژی، بازده دستگاه افزایش می یابد.»

 

 


      منبع خبر : سرويس فعالیت‌های علمی رشد

بازگشت