| 0 |
|
По сравнению с традиционными кремниевыми солнечными батареями их органические эквиваленты в дополнение к многочисленным преимуществам — они дешевле в производстве, они тонкие и гибкие, могут быть адаптированы к различным субстратам и различным длинам волн — имеют существенный недостаток: солнечный свет производит не заряды, готовые для генерирования тока, но так называемые экситоны, в которых положительный и отрицательный заряды всё еще связаны.
Для того, чтобы разделить заряды требуется определенная движущая сила, которая зависит от молекулярной структуры используемых полимеров. Однако ученые обнаружили, что слишком большая движущая сила пагубно влияет на напряжение, уменьшая мощность солнечного элемента.
Андрей Классен (Andrej Classen), молодой исследователь из Университета имени Фридриха Александра в Эрлангене (FAU), решил выяснить, насколько низкой должна быть движущая сила для полного разделения зарядов экситона. Для этого он использовал четыре донорных и пяти акцепторных полимеров, составив из них 20 комбинаций с движущей силой, варьирующейся в пределах от почти нуля до 0,6 эВ.
Результаты измерений стали подтверждением принятой рабочей гипотезы о существования «больцмановского равновесия» между экситонами и разделёнными зарядами. Чем ближе движущая сила к нулю, тем сильнее смещается равновесие в сторону экситонов.
Этот вывод диаметрально меняет направление будущих исследований: они должны быть сосредоточены не на увеличении времени жизни разделённых зарядов, а на предотвращении распада экситонов с выделением бесполезно рассеивающегося тепла. Как предсказывает Классен, эффективность органических солнечных элементов может быть увеличена за счет использования высоколюминесцентных акцепторных молекул, сводящих тепловыделение к минимуму.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
