Araştırmacılar organik güneş pillerini turboşarj edebilecek molekülleri ortaya çıkardı
kaydeden Riko Seibo
Tsinghua, Japonya (SPX) 28 Şubat 2024
6 Şubat'ta Nano Research'te yayınlanan çığır açıcı bir çalışmada, bir araştırma ekibi, organik güneş pillerinin (OSC'ler) verimliliğini önemli ölçüde artırmayı vaat eden, pervane gibi tasarlanmış devrim niteliğindeki bir molekül olan 3PNIN'i ortaya çıkardı. Bu ilerleme, yenilenebilir enerji sektöründe, özellikle de OSC'lerin geliştirilmesi ve uygulanmasında önemli bir değişime işaret edebilir.
OSC'ler, geleneksel silikon bazlı güneş pillerine kıyasla hafif, esnek ve potansiyel olarak uygun maliyetli üretimleriyle takdir edilmektedir. Avantajlarına rağmen OSC'ler, özellikle katot arayüzey malzemeleri (CIM'ler) alanında zorluklarla karşı karşıya kalmıştır. CIM'ler, OSC'lerdeki katot ile aktif katman arasındaki verimli yük aktarımı için çok önemlidir ve hücrelerin güç dönüşüm verimliliğini (PCE) doğrudan etkiler. Şimdiye kadar CIM'lerin gelişimi gecikti ve OSC ilerlemelerinin tam potansiyelini engelledi.
Çalışma, aynı moleküler formülü paylaşan ancak uç başlıklı gruplarının düzeni açısından farklı olan, pervane şeklindeki iki izomerin (3PNIN ve 3ONIN) tanıtılmasına odaklanıyor. Bu yapısal varyasyon, CIM'lerin işlevselliğini ve dolayısıyla OSC'lerin fotovoltaik performansını önemli ölçüde etkileyen farklı moleküller arası etkileşimlere izin verir.
Araştırmanın önde gelen yazarlarından Profesör Minghua Huang, OSC'lerin çağdaş yenilenebilir enerji ortamındaki önemini vurguladı. Huang'a göre, "OSC'ler, esnek giyilebilir teknolojilerin güçlendirilmesinde yeni bir çağın habercisi olan, ruhani mimarileri, yarı şeffaflıkları, uygun maliyetli üretimleri ve ölçeklenebilir basılı düzenekleriyle öne çıkıyor." 3PNIN ve 3ONIN'in ortaya çıkışı, OSC'lerin uzun süredir devam eden verimlilik sorunlarının çözümünde önemli bir ileri atılımı temsil ediyor.
Testler, iki bileşiğin, konfigürasyonları nedeniyle CIM'lerin işlevselliği üzerinde oldukça farklı etkiler gösterdiğini ortaya çıkardı. Daha düzlemsel moleküler yapısıyla 3PNIN, uç başlıklı gruplarının 3ONIN'e kıyasla daha düz durmasını sağlayarak elektron hareketliliğinin ve iletkenliğinin artmasına yol açar. Bu yapısal avantaj, 3PNIN ile tedavi edilen OSC cihazlarının, 17.73ONIN ile tedavi edilen cihazlarla elde edilen %16.82'yi aşarak %3'lük bir PCE elde etmesiyle sonuçlanır.
Bu araştırmanın sonuçları, OSC verimliliğindeki anlık gelişmelerin ötesine uzanmaktadır. 3PNIN yalnızca termal olarak kararlı cihazlar yaratmayı vaat etmiyor, aynı zamanda OSC teknolojisinde daha fazla iyileştirmeye kapı açarak yenilenebilir enerji kaynaklarının erişilebilirliğini ve verimliliğini potansiyel olarak artırıyor. Bu tür gelişmeler, yenilenebilir enerji ve organik elektroniğin daha geniş kapsamını önemli ölçüde etkileyebilir.
Bu araştırmanın arkasındaki ortak çaba, Çin Okyanus Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Okulu'ndan Hao Liu, Jilei Jiang, Shuixing Dai, Xianbiao Hou ve Minghua Huang'ı içeriyordu; Deniz Bilimi ve Teknolojisi Pilot Ulusal Laboratuvarı'ndaki Deniz Korozyonu ve Koruması Açık Stüdyosu'ndan Liangmin Yu; Shandong Üniversitesi Sınır ve Disiplinlerarası Bilim Enstitüsü Malzeme Yaratımı ve Enerji Dönüşümü Bilim Merkezi'nden Xu Zhang ve Ke Gao; ve Çin Bilimler Akademisi Qingdao Anahtar Fonksiyonel Membran Malzemesi ve Membran Teknolojisi Laboratuvarı'ndan Heqing Jiang.
Bu çalışma sadece OSC'lerin verimliliğini artırmak için umut verici bir yol sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda yenilenebilir enerji teknolojilerinin geliştirilmesinde moleküler yapının kritik rolünün altını çiziyor.
Araştırma raporu:Verimli organik güneş pilleri için katot arayüzey malzemesinin pervane şeklindeki NI izomerleri
İlgili Bağlantılar
Tsinghua Üniversitesi
SolarDaily.com'da Güneş Enerjisi Hakkında Her Şey
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.solardaily.com/reports/Researchers_unveil_molecules_that_could_turbocharge_organic_solar_cells_999.html
