Даниялык изилдөөчүлөр фуллерен эмес акцепторлордун негизиндеги органикалык күн клеткаларын С витамини менен дарылоо жылуулук, жарык жана кычкылтектин таасиринен келип чыккан деградация процесстерин жеңилдеткен антиоксиданттык активдүүлүктү камсыздай турганын билдиришкен. Клетка 9,97% кубаттуулукту конвертациялоо эффективдүүлүгүнө, 0,69 В ачык чынжырлуу чыңалууга, 21,57 мА/см2 кыска туташуу токунун тыгыздыгына жана 66% толтуруу коэффициентине жетишти.
Түштүк Дания университетинин (SDU) изилдөөчүлөр тобу органикалык күн батареялары (OPV) үчүн энергияны конверсиялоонун эффективдүүлүгүндөгү жетишкендиктерге дал келүүгө аракет кылышты.Фуллерен эмес акцептор (NFA)туруктуулугун жогорулатуу менен материалдар.
Команда көбүнчө С витамини катары белгилүү болгон аскорбин кислотасын тандап алып, аны цинк оксидинин (ZnO) электрондук транспорттук катмары (ETL) менен NFA OPV клеткаларынын фотоактивдүү катмарынын ортосунда инверттелген аппарат катмары менен даярдалган пассивация катмары катары колдонгон. жарым өткөргүч полимер (PBDB-T:IT-4F).
Окумуштуулар клетканы индий калай оксиди (ITO) катмары, ZnO ETL, витамин С катмары, PBDB-T:IT-4F абсорбер, молибден оксиди (MoOx) алып жүрүүчү-селективдүү катмар жана күмүш (Ag) менен курушкан. ) металл контакт.
Топ аскорбин кислотасы фотостабилизациялоочу эффект чыгарарын аныктап, антиоксиданттык активдүүлүк кычкылтектин, жарыктын жана жылуулуктун таасиринен келип чыккан деградация процесстерин жеңилдетет деп билдирди. Изилдөө белгилегендей, ультра кызгылт көккө көрүнгөн сиңүү, импеданс спектроскопиясы, жарыкка көз каранды чыңалуу жана ток өлчөө сыяктуу тесттер, ошондой эле С витамини NFA молекулаларынын фотобелдештерин азайтып, заряддын рекомбинациясын басат деп көрсөттү.
Алардын анализи көрсөткөндөй, 1 Күн астында 96 саат үзгүлтүксүз фотодеградациядан кийин, С витамининин аралык катмарын камтыган капсулаланган аппараттар баштапкы баасын 62%, эталондук аппараттар 36% гана сактап калган.
Натыйжалар ошондой эле туруктуулуктун жетишкендиктери натыйжалуулуктун баасы менен келбегенин көрсөттү. Чемпиондук аппарат 9,97% кубаттуулукту конвертациялоо эффективдүүлүгүнө, 0,69 В ачык чынжырлуу чыңалууга, 21,57 мА/см2 кыска туташуу токунун тыгыздыгына жана 66% толтуруу коэффициентине жетишти. С витамини жок эталондук аппараттар 9,85% эффективдүүлүктү, 0,68В ачык чынжырлуу чыңалууну, 21,02 мА/см2 кыска туташуу тогун жана толтуруу коэффициентин 68% көрсөттү.
Коммерциялаштыруу потенциалы жана масштабдуулугу жөнүндө сураганда, Вида Энгманн, ал топту жетектейтӨркүндөтүлгөн фотоэлектрдик жана жука пленкалуу энергетикалык түзүлүштөр борбору (SDU CAPE), pv журналына мындай деди: "Бул эксперименттеги аппараттарыбыз 2,8 мм2 жана 6,6 мм2 болгон, бирок SDU CAPEдеги түрмөктөн-ролл лабораториябызда чоңойтсо болот, ал жерде биз дайыма OPV модулдарын жасап чыгарабыз."
Ал өндүрүш ыкмасы масштабдуу болушу мүмкүн экенин баса белгилеп, интерфациалдык катмар "кадимки эриткичтерде эрүүчү арзан кошулма экенин, ошондуктан ал калган катмарлар сыяктуу түрмөктөн тоголок каптоо процессинде колдонулушу мүмкүн" экенин белгиледи. OPV клеткасы.
Энгманн башка үчүнчү муундагы клетка технологияларында, мисалы, перовскиттик күн батареялары жана боёк менен сезгичтүү күн батареялары (DSSC) сыяктуу OPVден тышкары кошумчалардын потенциалын көрөт. "DSSC жана перовскит күн батареялары сыяктуу башка органикалык/гибриддик жарым өткөргүчкө негизделген технологиялар, органикалык күн батареялары сыяктуу туруктуулук маселелерине ээ, ошондуктан алар бул технологиялардагы туруктуулук көйгөйлөрүн чечүүгө салым кошо ала турган жакшы мүмкүнчүлүк бар" деди ал.
клетка кагазда берилген "Фото-туруктуу Non-fullerene-акцептор негизделген органикалык күн клеткалары үчүн Vitamin C,» жылы жарыяланганACS Applied Material Interfaces.Документтин биринчи автору - SDU CAPEнин өкүлү Самбаткумар Баласубраманян. Командага СДУ жана Рей Хуан Карлос университетинин изилдөөчүлөрү кирди.
Келечекте команданын табигый антиоксиданттарды колдонуу менен турукташтыруу ыкмаларын изилдөө боюнча пландары бар. "Келечекте биз бул багытта иликтөөнү улантабыз", - деди Энгманн антиоксиданттардын жаңы классы боюнча келечектүү изилдөөлөргө шилтеме жасап.
Посттун убактысы: 10-июль 2023-ж