3D-визуализация внутренностей солнечных ячеек

Исследователи из Университета разработок Эйндховена (Eindhoven University of Technology) и Университета Ульма (University of Ulm) взяли первые 3D-изображения с высоким разрешением внутренней структуры полимерной ячейки солнечной панели. Это разрешило посмотреть на её работу под недоступным ранее углом. Работа проливает новый свет на принцип функционирования полимерных фотоэлектрических элементов.

Такие устройства не превосходят эффективность кремниевых аналогов. Полимерные элементы, однако, смогут быть напечатаны на протяжении рулонного процесса производства с громадным количеством выхода продукции, что делает разработку высокорентабельной. Плюс ко всему, эти элементы эластичные и лёгкие, а следовательно пригодные для применения в транспортных средствах, одежде либо бытовых предметах, интерьере помещений.

Гибридные солнечные ячейки складываются из оксида металла и полимерного материала, на границе которых появляется заряд при попадании солнечного света. Степень включения каждого компонента в смесь значительно влияет на эффективность. Глубокое смешивание расширяет площадь поверхности сотрудничества, на которой формируются заряды, но одновременно с этим затрудняет их перенос, потому как создаёт долгие извилистые дороги для них.

Большие области каждого вещества ведут к прямо противоположным итогам. Очень всевозможный состав оксидов и полимеров металлов делает весьма сложным контроль за структурой в наномасштабе. Исследователи из Эйндховена смогли во многом обойти проблему посредством предварительного состава, додаваемого в полимер и превращаемого в оксид металла лишь по окончании попадания в светочувствительный слой.

Такая методика разрешает извлечь до 50 процентов поглощённых фотонов в виде зарядов во внешнюю цепь.

Важность степени смешения компонентов была чётко показана визуализацией структуры смеси в трёх измерениях. В большинстве случаев таковой процесс очень сложен, но с применением трёхмерной электронной томографии команде учёных удалось дать добро состав с беспрецедентной детализацией в наномасштабе.

Новые снимки исследователи из Университета стохастики (Institute of Stochastics) в Ульме применили для измерения расстояний между двумя компонентами, которая связана с эффективностью образования зарядов, и анализа траекторий «просачивания», показывающих количество вещества каждого компонента, связанного с электродом. Таковой количественный анализ идеально соответствует замечаемой эффективности солнечных ячеек под солнечным светом.

Томографическое 3D-изображение гибридной ячейки. Продемонстрировано взаимопроникновение оксида металла (жёлтый) под алюминиевым контактом (серый) в полимер (тёмный)

Кроме того учитывая, что эти ячейки с гибридным полимером находятся среди самых действенных в собственном классе, их 2 процентов коэффициент преобразования должен быть увеличен, дабы сделать их реально пригодными. Таковой цели возможно добиться увеличением качества морфологии светочувствительной смеси, к примеру, путём создания полимеров, взаимодействующих с оксидами металлов, и разработки материалов либо молекул, поглощающих солидную часть солнечного спектра. На таком уровне настоящие преимущества солнечных ячеек на базе гибридных полимеров в термической стабильности и показателях стоимости структуры смогут эксплуатироваться в полной мере.

Случайные записи:

• Делегация российской корпорации нанотехнологий (роснано) во главе с заместителем генерального директора андреем малышевым приняла участие в расширенном заседании координационного совета в казани
• Корея ищет возможность сотрудничества с предприятиями дубны

Сборка солнечных батарей из ячеек, элементов SUNPOWER своими руками: часть 1

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Главную энергетическую премию получили солнечные ячейки

  Премию «Глобальная энергия» присудили Михаэлю Гретцелю – изобретателю особенных фоточувствительных полупроводников, каковые смогут стать базой энергетики…

• Миниатюрные солнечные батареи открывают новые возможности

  Миниатюризация интегральных микросхем делает вероятным сократить величину потребляемой ими энергии так, что для их питания достаточно применять такие же…

• Невидимая угроза для солнечных батарей

  Химики из америки показали, что кроме того следовые загрязнения – включая и те, каковые нельзя обнаружить стандартными способами – смогут значительно…

• Солнечные батареи могут почернеть

  Не смотря на то, что рекордные по эффективности солнечные батареи смогут преобразовывать до трёх четвертей энергии видимого спектра в электричество,…