Dānijas pētnieki ziņo, ka nefullerēna akceptoru bāzes organisko saules bateriju apstrāde ar C vitamīnu nodrošina antioksidantu aktivitāti, kas atvieglo noārdīšanās procesus, kas rodas siltuma, gaismas un skābekļa iedarbības rezultātā. Šūna sasniedza jaudas pārveidošanas efektivitāti 9,97 %, atvērtās ķēdes spriegumu 0,69 V, īsslēguma strāvas blīvumu 21,57 mA/cm2 un piepildījuma koeficientu 66 %.
Pētnieku komanda no Dienviddānijas Universitātes (SDU) centās saskaņot progresu, kas panākts enerģijas pārveidošanas efektivitātes jomā organiskajām saules baterijām (OPV), kas izgatavotas arnefullerēna akceptors (NFA)materiāli ar stabilitātes uzlabojumiem.
Komanda izvēlējās askorbīnskābi, kas pazīstama kā C vitamīns, un izmantoja to kā pasivācijas slāni starp cinka oksīda (ZnO) elektronu transportēšanas slāni (ETL) un fotoaktīvo slāni NFA OPV šūnās, kas izgatavotas ar apgrieztu ierīces slāņa kaudzi un pusvadītāju polimērs (PBDB-T:IT-4F).
Zinātnieki uzbūvēja šūnu ar indija alvas oksīda (ITO) slāni, ZnO ETL, C vitamīna slāni, PBBB-T:IT-4F absorbētāju, molibdēna oksīda (MoOx) nesēju selektīvo slāni un sudraba (Ag) slāni. ) metāla kontakts.
Grupa atklāja, ka askorbīnskābe rada fotostabilizējošu efektu, ziņojot, ka antioksidantu aktivitāte atvieglo degradācijas procesus, kas rodas skābekļa, gaismas un siltuma iedarbības rezultātā. Pārbaudes, piemēram, ultravioletā starojuma redzamā absorbcija, pretestības spektroskopija, no gaismas atkarīgie sprieguma un strāvas mērījumi, arī atklāja, ka C vitamīns samazina NFA molekulu fotobalināšanu un nomāc lādiņa rekombināciju, atzīmēja pētījums.
Viņu analīze parādīja, ka pēc 96 h nepārtrauktas fotodegradācijas 1 saulē iekapsulētās ierīces, kas satur C vitamīna starpslāni, saglabāja 62% no sākotnējās vērtības, bet atsauces ierīces saglabāja tikai 36%.
Rezultāti arī parādīja, ka stabilitātes pieaugums nav saistīts ar efektivitātes cenu. Čempionu ierīce sasniedza jaudas pārveidošanas efektivitāti 9,97 %, atvērtās ķēdes spriegumu 0,69 V, īsslēguma strāvas blīvumu 21,57 mA/cm2 un aizpildījuma koeficientu 66 %. References ierīces, kas nesatur C vitamīnu, uzrādīja 9,85% efektivitāti, 0,68 V atvērtās ķēdes spriegumu, 21,02 mA/cm2 īsslēguma strāvu un 68% piepildījuma koeficientu.
Uz jautājumu par komercializācijas potenciālu un mērogojamību, Vida Engmann, kura vada grupu uzņēmumāUzlabotas fotoelektriskās un plānās plēves enerģijas ierīču centrs (SDU CAPE), stāstīja žurnālam pv: “Mūsu ierīces šajā eksperimentā bija 2,8 mm2 un 6,6 mm2, taču tās var palielināt mūsu ruļļveida laboratorijā SDU CAPE, kur mēs regulāri izgatavojam arī OPV moduļus.
Viņa uzsvēra, ka ražošanas metodi var mērogot, norādot, ka saskarnes slānis ir "lēts savienojums, kas šķīst parastajos šķīdinātājos, tāpēc to var izmantot pārklāšanas procesā no ruļļa uz ruļļa tāpat kā pārējos slāņus". OPV šūna.
Engmans saskata piedevu potenciālu ārpus OPV citās trešās paaudzes šūnu tehnoloģijās, piemēram, perovskīta saules baterijās un ar krāsu sensibilizētās saules baterijās (DSSC). "Citām organisko/hibrīdo pusvadītāju tehnoloģijām, piemēram, DSSC un perovskīta saules baterijām, ir līdzīgas stabilitātes problēmas kā organiskajām saules baterijām, tāpēc pastāv liela iespēja, ka tās var veicināt arī šo tehnoloģiju stabilitātes problēmu risināšanu," viņa norādīja.
Šūna tika prezentēta rakstā "C vitamīns fotostabilām, nefullerēnu akceptoru bāzes organiskajām saules baterijām”, publicētsACS lietišķo materiālu saskarnes.Pirmais raksta autors ir SDU CAPE Sambathkumar Balasubramanian. Komandas sastāvā bija pētnieki no SDU un Rey Huan Carlos universitātes.
Raugoties uz priekšu, komanda plāno turpināt pētījumus par stabilizācijas pieejām, izmantojot dabiski sastopamus antioksidantus. "Nākotnē mēs turpināsim izmeklēšanu šajā virzienā," sacīja Engmans, atsaucoties uz daudzsološiem pētījumiem par jaunu antioksidantu klasi.
Izlikšanas laiks: 10. jūlijs 2023