industri nyheter

Den inre strukturen hos polymermaterial påverkar solcellseffektiviteten

2018-07-30
Enligt EurekAlert!, Upptäckte ett internationellt team av materialforskare från Frankrike, Ryssland och Kazakstan en vetenskaplig nyhetsdelningsplattform från American Association for Advancement of Science (AAAS), att polymerens interna struktur är välordnad och kan göra ekologiska solceller. Effektiviteten har förbättrats avsevärt. Denna senaste studie publicerades i Journal of Materials Chemistry A.

Solpaneler och batterier är de två mest lovande metoderna för kraftproduktion i framtiden. Från och med 2017 har solpaneler installerade över hela världen en total kraftproduktion på 400 GW. Solindustrins snabba utveckling beror främst på den kontinuerliga minskningen av batteripriserna och den kontinuerliga förbättringen av dess effektivitet.

Att introducera nya material är ett sätt att förbättra solsystemen. I solpaneler är de baskomponenter som krävs för att omvandla ljusenergi till elektrisk energi fotovoltaiska celler eller solceller, som i första hand består av polykristallint kisel, en polykristallisk form av silikon av hög renhet. Det är underförstått att forskare är upptagna med att leta efter alternativa material för polysilikon, och organiska polymermaterial med fotovoltaiska egenskaper är bland huvudkandidaterna.

Forskare säger att tillsätta fluoratomer till polymerer kan öka effektiviteten hos solceller. Denna metod, som kallas fluorering, har visat sig förbättra polymerfotovoltaiska prestanda, men principerna är mindre kända. Den nya studien klargör den positiva effekten av fluorering på batterieffektivitet genom att ändra materialets inre struktur.

Efter många experiment valde forskargruppen organiska polymermaterial med bättre fotovoltaiska egenskaper och studerade vidare deras mikrostruktur. Efter röntgenanalysen visade sig att den inre strukturen hos polymeren var mer beställd. Samtidigt har dess molekylära laddningsbärare bättre fluiditet, vilket gör att materialet kan leda elektricitet bättre. För solceller är det definitivt en stor fördel.

En av forskarna, professor Dimitri Ivanov, chef för laboratoriet för funktionella organiska kompositer vid Institutet för fysik och teknik i Moskva och chefen för det franska nationella centrumet för vetenskaplig forskning, sade: "Utmaningen med denna forskning är att välja molekyler som förbättra batteriets effektivitet. Energinivåer och utveckling av supramolekylära strukturer som möjliggör laddningstransport till elektroder. "