Sel Surya Baru Dicampur Dengan Peningkatan Efisiensi Energi dan Pembangkit Listrik

ITIC secara selektif terletak di antarmuka domain PTzBT dan PCBM, yang mengarah ke pembangkit pembawa muatan yang efisien (arus foto). Kredit: Itaru Osaka, Universitas Hiroshima

Para peneliti di Universitas Hiroshima di Jepang telah mencampurkan berbagai semikonduktor polimerik dan molekuler sebagai penyerap foto untuk membuat sel surya dengan peningkatan efisiensi energi dan pembangkit listrik. Jenis sel surya ini, yang dikenal sebagai fotovoltaik organik (OPV), adalah perangkat yang menghasilkan listrik saat cahaya mengenai fotoreseptornya. Efisiensi sel surya ditentukan dengan membandingkan berapa banyak listrik yang dihasilkan dengan berapa banyak cahaya yang jatuh ke dalam sel. Ini disebut “kumpulan foton”, atau berapa banyak partikel cahaya yang diubah menjadi arus listrik. Semakin efisien sel surya, semakin efisien dan pragmatis sel tersebut untuk penggunaan komersial.

Tim di Sekolah Pascasarjana Sains dan Teknik Lanjutan hanya menambahkan sejumlah kecil senyawa yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang panjang, menghasilkan OPV yang 1,5 kali lebih efisien daripada versi tanpa senyawa. Senyawa tersebut mampu meningkatkan intensitas absorpsi akibat pengaruh gangguan optik pada perangkat. Kelompok tersebut selanjutnya menunjukkan bahwa bagaimana mereka didistribusikan adalah kunci efisiensi pembangkit energi yang lebih baik.

Distribusi Penyerapan Simulasi Sel OPV

(a) ~ 100 nm tebal, (b) ~ 400 nm tebal. ITIC memiliki tiga “titik penyerapan” ketika lapisan semikonduktor (PTzBT / PCBM / ITIC) tebal sementara hanya memiliki satu jika lapisannya tipis. Ini muncul dalam gangguan optik yang ditingkatkan. Kredit: Itaru Osaka, Universitas Hiroshima

“Penambahan sejumlah kecil bahan peka pada sel OPV, yang terdiri dari polimer semikonduktor yang kami kembangkan sebelumnya dan dengan bahan lain,” kata Itaru Osaka, penulis makalah terkait, yang diterbitkan November 2020 di Makromolekul.

“Hal ini menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam arus foto dan dengan demikian efisiensi konversi daya karena penyerapan foton yang diperkuat yang menghasilkan efek interferensi optik. Salah satu kuncinya adalah menggunakan polimer yang sangat spesifik, yaitu. yang memungkinkan kami memiliki lapisan semikonduktor yang sangat tebal untuk sel OPV, yang secara signifikan meningkatkan efek interferensi optik dibandingkan dengan lapisan tipis. “

Sel OPV Spektrum Respon Foto

ITIC sebagai sensitizer menunjukkan efisiensi kuantum eksternal yang serupa dengan polimer host PTzBT meskipun faktanya hanya 6% dari ITIC yang ditambahkan ke material host PTzBT / PCBM. Kredit: Itaru Osaka, Universitas Hiroshima

Mengenai pekerjaan di masa depan, Osaka fokus pada mendorong batas sel surya puncak.

“Langkah kami selanjutnya adalah mengembangkan polimer semikonduktor yang lebih baik sebagai bahan inang untuk OPV jenis ini dan bahan peka yang lebih baik yang dapat menyerap lebih banyak foton di daerah panjang gelombang yang lebih panjang. Ini akan mengarah pada realisasi yang tertinggi efisiensi global dalam sel OPV “.

Referensi: “Sel Surya Polimer Campuran Ternary Sensitisasi Campuran dengan Kandungan Kecil Komponen Pita Ketiga Celah Pita Sempit Menggunakan Interferensi Optik” oleh Masahiko Saito, Yasunari Tamai, Hiroyuki Ichikawa, Hiroyuki Yoshida, Daisuke Ohkoyama, Hideo Osaka, 25 November 2020, Makromolekul.
DOI: 10.1021 / acs.macromol.0c01787

Pendanaan: Badan Sains dan Teknologi Jepang, Masyarakat Jepang untuk Promosi Sains

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Genom manusia modern tertua, direkonstruksi menggunakan DNA tengkorak berusia 45 tahun

Tengkorak dari Gua Zlatyk dekat Praha ini adalah milik orang modern paling awal yang diketahui di Eropa. Penulis: Marek Jantach Tengkorak fosil seorang wanita...

Peralihan rahasia yang luar biasa terbuka yang dapat merevolusi pengobatan serangan jantung

Para peneliti di Victor Chang Institute for Heart Research di Sydney telah menemukan gen baru yang penting yang kami harap dapat membantu jantung manusia...

Newsletter

Subscribe to stay updated.