AkbInfo.ru
информационный сайт об аккумуляторах
Вконтакте Facebook Twitter Канал Youtube
Сервис подбора стартерных аккумуляторов по марке автомобиля

Алексей Прохоров
4 февраля 2022, Пятница в 09:46:51
0
комментариев

Учёные занимаются повышением эффективности полимерных солнечных элементов с помощью добавок растворителей

Недавно учёным удалось визуализировать наноразмерные фототоки в полностью полимерном солнечном элементе. Для этого они использовали фотопроводящую атомно-силовую микроскопию. В результате эксперимента было обнаружено, что добавки растворителя в следовых количествах приводят к улучшению упорядочения и кристаллизации полимера. При этом не происходит никаких нежелательных изменений в масштабе фазового разделения, требуемого для работы устройства.

Учёные занимаются повышением эффективности полимерных солнечных элементов с помощью добавок растворителей


Полученные в результате исследования данные, по мнению учёных, объясняют основу повышения производительности, связанную с добавками растворителей. Это позволит ускорить разработки, направленные на создание полностью полимерных солнечных элементов в качестве жизнеспособного экологически устойчивого выбора.

Полностью полимерные солнечные элементы образуются в результате объединения двух полимерных растворов. Они затвердевают и превращаются в плёнку на электроде с образованием взаимопроникающих сетей. Учёные называют это своего рода «фазовым разделением». В ходе проведенной работы было показано, что введение растворяющих добавок в раствор полимера, что увеличивает эффективность полимерных солнечных элементов.

При этом сами учёные отмечают, что точный процесс, который лежит в основе этого улучшения, пока не изучен до конца. Результаты своей работы исследовательская группа из Института науки и технологии Нара опубликовала в ACS Applied Polymer Materials. Там также указывается, что механизм повышения производительности был исследован с помощью фотопроводящей атомно-силовой микроскопии (РС-АСМ). Учёные надеются, что эти результаты помогут ускорить широкое внедрение солнечных элементов на полимерной основе.

Старший автор исследования, Хироаки Бентен, отмечает, что характер повышения эффективности, вызванного добавками растворителей, носит эмпирический характер. Этот факт препятствовал оптимизации производительности полностью полимерных солнечных элементов. Поэтому возникла необходимость в более глубоком понимании происходящих процессов, говорит Бентен. С этой целью они использовали PC-AFM для исследования наноархитектуры, чтобы понять процессы, лежащие в основе повышения производительности.

PC-AFM представляет собой передовой метод микроскопии, позволяющий визуализировать фототоки с разрешением в нанометровом масштабе. Как удалось обнаружить исследователям, в результате добавки растворителей улучшается плотность фототока и эффективность преобразования энергии. По их оценкам, рост этих показателей составляет примерно в три раза. Они объясняют это улучшением упорядочения и кристаллизации полимерной микроструктуры в солнечном элементе без повреждения структуры фазового разделения.

Дополнительно были проведены измерения абсорбционной спектроскопии, которые подтвердили, что следовые добавки улучшают упорядоченность микроструктуры полимера. Поток фототока увеличивается, благодаря формированию сети, которая эффективно переносит фотогенерированные заряды к внешнему электроду. Один из авторов исследования, Масакадзу Накамура, говорит, что им удалось обнаружить усиление локальных фототоков. По его словам это нечто вроде формирования новой магистрали зарядного тока. При этом им удалось сохранить масштаб разделения фаз, который имеет решающее значение для функциональности устройства, говорит Накамура. Он считает, что понимание этого процесса будет широко использоваться в будущих исследовательских работах по солнечным элементам, полностью состоящем из смеси полимеров.

С помощью полученных результатов учёные в дальнейшем планируют оптимизировать характеристики полностью полимерных солнечных элементов. А также это позволит ускорить работу по выводу таких устройств на рынок и свести к минимуму лабораторные пробы и ошибки.

Оцените статью!
ОтвратительноПлохоТак себеХорошоЗамечательно (голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.




Вы находитесь: Главная Новости Повышение эффективности полимерных солнечных элементов
Подписка
Введите Ваш email
 
Поставьте эту галочку, если хотите отписаться от рассылки.
Внимание! Отправляя email для подписки, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Рассылка приходит раз в месяц и содержит последние материалы на сайте, которые могут быть вам интересны. Если Вы хотите отписаться от рассылки, то ведите email и поставьте галочку при отправке формы.
© 2015 - 2022 Информационный сайт об аккумуляторах Akbinfo.ru
Копирование материалов разрешено только при установке активной ссылки на наш сайт!!!