Industri Nyheder

Den interne struktur af polymermaterialer påvirker solcelleffektiviteten

2018-07-30
Ifølge EurekAlert!, En videnskabelig nyhedsdelingsplatform fra American Association for Advancement of Science (AAAS), opdagede et internationalt team af materialforskere fra Frankrig, Rusland og Kasakhstan, at polymerernes indre struktur er velordnet og kan gøre organisk solceller. Effektiviteten er blevet stærkt forbedret. Denne seneste undersøgelse blev offentliggjort i Journal of Materials Chemistry A.

Solpaneler og batterier er de to mest lovende metoder til elproduktion i fremtiden. Fra 2017 har solpaneler installeret på verdensplan en samlet elproduktion på 400 GW. Solindustriens hurtige udvikling er hovedsagelig afhængig af den kontinuerlige reduktion af batteripriserne og den løbende forbedring af effektiviteten.

Introduktion til nye materialer er en måde at forbedre solsystemer på. I solpaneler er de grundkomponenter, der er nødvendige for at omdanne lysenergi til elenergi, solceller eller solceller, der primært består af polykrystallinsk silicium, en polykrystallinsk form af silicium af høj renhed. Det er underforstået, at forskere er optaget på at søge alternative materialer til polysilicium, og organiske polymermaterialer med fotovoltaiske egenskaber er blandt de vigtigste kandidater.

Forskere siger at tilføje fluoratomer til polymerer kan øge effektiviteten af ​​solceller. Denne fremgangsmåde, kendt som fluorering, har vist sig at forbedre polymerens fotovoltaiske ydeevne, men principperne er mindre velkendte. Den nye undersøgelse præciserer den positive virkning af fluorering på batterieffektivitet ved at ændre materialets indre struktur.

Efter mange forsøg valgte forskningsteamet organiske polymermaterialer med bedre fotovoltaiske egenskaber og undersøgte yderligere deres mikrostruktur. Efter røntgenanalyse blev det konstateret, at polymerens indre struktur var mere ordnet. Samtidig har dens molekylære ladningsbærere bedre fluiditet, hvilket gør det muligt for materialet at lede elektricitet bedre. For solceller er det bestemt en stor fordel.

En af forskerne, professor Dimitri Ivanov, chef for laboratoriet for funktionelle organiske kompositter ved Institut for Fysik og Teknologi i Moskva og direktøren for det franske nationale center for videnskabelig forskning, sagde: "Udfordringen med denne forskning er at vælge molekyler, der forbedre batteriets effektivitet. Energiniveauer og udvikling af supramolekylære strukturer, der muliggør ladningstransport til elektroder. "