Промишленост новини

Вътрешната структура на полимерните материали влияе върху ефективността на слънчевите клетки

2018-07-30
Според EurekAlert !, научна платформа за споделяне на новини от Американската асоциация за напредък на науките (AAAS), международен екип от учени от Франция, Русия и Казахстан откри, че вътрешната структура на полимерите е добре подредена и може да направи органична слънчеви клетки. Ефективността е значително подобрена. Това последно проучване е публикувано в Journal of Materials Chemistry A.

Слънчевите панели и батериите са двата най-обещаващи метода за производство на електроенергия в бъдеще. Към 2017 г. инсталираните в света слънчеви панели имат общо производство на електроенергия от 400 GW. Бързото развитие на слънчевата индустрия се дължи основно на непрекъснатото намаляване на цените на батериите и непрекъснатото подобряване на ефективността им.

Представянето на нови материали е един от начините за подобряване на слънчевите системи. В слънчевите панели основните компоненти, необходими за преобразуване на светлинната енергия в електрическа енергия са фотоволтаичните клетки или слънчевите клетки, които се състоят предимно от поликристален силиций, поликристална форма на силиций с висока чистота. Разбираемо е, че учените са заети с търсенето на алтернативни материали за полисилиций, а органичните полимерни материали с фотоволтаични свойства са сред основните кандидати.

Изследователите казват, че добавянето на атоми на флуор към полимерите може да увеличи ефективността на слънчевите клетки. Този метод, известен като флуориране, показва, че подобрява качеството на полимерната фотоволтаика, но принципите са по-малко известни. Новото проучване изяснява положителното въздействие на флуорирането върху ефективността на батерията чрез промяна на вътрешната структура на материала.

След много експерименти изследователският екип избира органични полимерни материали с по-добри фотоволтаични свойства и допълнително изучава тяхната микроструктура. След рентгенов анализ се установи, че вътрешната структура на полимера е по-подредена. В същото време неговите носители на молекулярен заряд имат по-добра течливост, което позволява на материала да води по-добре електроенергията. За слънчевите клетки това определено е огромно предимство.

Един от изследователите, професор Димитри Иванов, ръководител на Лабораторията за функционални органични композити в Московския институт по физика и технологии и директора на Френския национален център за научни изследвания, заяви: "Предизвикателството на това изследване е да изберем молекули, които подобряване на ефективността на батерията. Енергийните нива и развитието на супрамолекулни структури, които позволяват транспортиране на зарядите на електроди. "