Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanoenergy

Nye funn Aid Utvikling av mer effektive solceller

Published on October 8, 2010 at 5:02 AM

Et team av forskere fra North Carolina State University og Storbritannia har funnet ut at den lave frekvensen av energi konvertering i all-polymer solar-celle-teknologien er forårsaket av strukturen i solceller selv. De håper at deres funn vil føre til etablering av mer effektive solceller.

Polymere solceller er laget av tynne lag av interpenetrating strukturer fra to forskjellige gjennomføre plast og blir stadig mer populære fordi de er begge potensielt billigere å lage enn de som i dag i bruk, og kan være "malt" eller skrives ut på en rekke overflater, inkludert fleksible filmer laget av samme materiale som de fleste brus flasker. Men disse solceller ennå ikke er kostnadseffektivt å gjøre fordi de bare har en Power Conversion rate på om lag tre prosent, i motsetning til de 15 til 20 prosent rente i eksisterende solenergi-teknologi.

"Solceller må samtidig tykk nok til å absorbere fotoner fra solen, men har strukturer liten nok for at fanget energi - kjent som en exciton - for å kunne reise til stedet av ladningsseparasjon og konvertering til den elektrisiteten som vi bruker , "sier Dr. Harald Ade, professor i fysikk og en av forfatterne av en artikkel som beskriver forskningen. "The solceller fange fotoner, men exciton har for langt å reise, er grensesnittet mellom de to ulike plast som brukes for grovt for effektiv ladningsseparasjon, og sin energi går tapt."

Forskernes Resultatene vises på nettet i Advanced funksjonelle materialer og Nano Letters.

For at solcelle å være mest effektive, Ade sier laget som absorberer fotoner bør være rundt 150-200 nanometer tykt. (En nanometer er tusen ganger mindre enn bredden av et hårstrå.) Den resulterende exciton bør imidlertid bare å reise en avstand på 10 nanometer før ladningsseparasjon. Måten polymere solceller er i dag strukturert hindrer denne prosessen.

Ade fortsetter: "I all-polymer systemet undersøkt, er minste avstand som exciton må reise 80 nanometer, størrelsen på strukturene dannet inni den tynne filmen. I tillegg er veien enheter tiden produsert, grensesnittet mellom strukturer isn 't skarpt definert, noe som betyr at excitons, eller kostnader, få fanget. Nye fabrikasjon metoder som gir mindre strukturer og skarpere grensesnitt trenger å bli funnet. "

Ade og hans team har tenkt å se på ulike typer av polymer-baserte solceller for å se om deres lav effektivitet skyldes dette samme strukturelle problem. De håper at deres data vil føre kjemikere og produsenter til å utforske forskjellige måter å sette disse cellene sammen for å øke effektiviteten.

"Nå som vi vet hvorfor den eksisterende teknologien ikke fungerer så bra som det kunne, vil vårt neste steg være å se på fysiske og kjemiske prosesser som vil rette for disse problemene. Når vi får en baseline av effektivitet, kan vi omdirigere forskning og produksjon innsats. "

Kilde: http://www.ncsu.edu/

Last Update: 6. October 2011 19:37

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit