ग्रीन सॉल्वैंट्स के साथ संसाधित उच्च दक्षता वाले कार्बनिक सौर सेल

कार्बनिक सौर सेल तेजी से विकसित हो रहे हैं, और प्रयोगशालाओं में उत्पादित सौर कोशिकाओं की वर्तमान में अधिकतम ऊर्जा दक्षता 18% से अधिक है। ऊर्जा दक्षता मापती है कि सौर कोशिकाओं में सूर्य के प्रकाश में कितनी ऊर्जा उपयोगी ऊर्जा में परिवर्तित होती है। कार्बनिक सौर कोशिकाओं की दक्षता सीमा लगभग 24% मानी जाती है।

एक चुनौती जैविक सौर कोशिकाओं को बनाना है जो दस साल या उससे अधिक समय तक संचालित करने के लिए पर्याप्त स्थिर हैं। एक और चुनौती यह है कि जहरीले सॉल्वैंट्स और अपेक्षाकृत कम क्वथनांक वाले समाधानों में बने सौर सेल उच्चतम ऊर्जा प्राप्त कर सकते हैं। कम क्वथनांक निर्माण प्रक्रिया में समस्या पैदा कर सकता है क्योंकि घोल थोड़ा बहुत जल्दी वाष्पित हो जाता है। उच्च क्वथनांक, अधिक पर्यावरण के अनुकूल सॉल्वैंट्स के उपयोग से तुरंत ऊर्जा दक्षता कम हो जाएगी। यह एक ऐसी समस्या है जिसे दुनिया भर के शोधकर्ता हल करने की कोशिश कर रहे हैं।

इन मुद्दों को अब स्वीडन में लिंकोपिंग विश्वविद्यालय और चीन में सूज़ौ विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक संयुक्त परियोजना में हल किया गया है।

उन्होंने सफलतापूर्वक सौर कोशिकाओं का निर्माण किया है जो उच्च क्वथनांक समाधानों का उपयोग करते हैं जिनमें कोई विषाक्त तत्व नहीं होते हैं और जिनकी ऊर्जा दक्षता 17% से अधिक होती है। इसके अलावा, 36 वर्ग सेंटीमीटर के क्षेत्र के साथ हरित विलायक-उपचारित सौर मॉड्यूल 14% से अधिक की बिजली रूपांतरण दक्षता दिखाता है। यह अब तक 20 सेमी2 से अधिक के सक्रिय क्षेत्र के साथ एक कार्बनिक सौर सेल मॉड्यूल की उच्चतम दक्षता है। जैविक सौर सेल प्रौद्योगिकी में बड़े पैमाने पर व्यावसायिक सफलताओं के लिए ये दो सफलताएँ बहुत महत्वपूर्ण हैं।

लिंकोपिंग विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रॉनिक्स और फोटोनिक सामग्री विभाग के प्रोफेसर गाओ फेंग के सहयोग से पोस्टडॉक्टरल फेलो झांग रुई ने कहा: [जीजी] उद्धरण; हमारे शोध परिणामों का उपयोग अब बड़े पैमाने पर बाहरी उपयोग के लिए जैविक सौर कोशिकाओं के निर्माण के लिए किया जा सकता है। . [जीजी] उद्धरण;

कार्बनिक सौर कोशिकाओं के कार्यों में धीरे-धीरे सुधार हो रहा है। जब कार्बनिक अर्धचालक दाता द्वारा फोटॉन के रूप में सूर्य के प्रकाश को अवशोषित किया जाता है, तो एक"उत्तेजित अवस्था" बन गया है। इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों पर कूदते हैं और निम्न ऊर्जा स्तरों पर छेद बनाते हैं, हालांकि, वे अभी भी आकर्षित होते हैं। इलेक्ट्रॉन पूरी तरह से मुक्त नहीं होते हैं, और कोई फोटोक्रेक्ट उत्पन्न नहीं होता है। शोधकर्ताओं ने प्रयोग किए और उन्होंने विभिन्न स्वीकर्ता सामग्री को जोड़ा जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं, जिससे उन्हें फोटोक्रेक्ट उत्पन्न करने के लिए मुक्त किया जाता है।

कुछ साल पहले, चीनी शोधकर्ताओं ने Y6 नामक एक नई प्रकार की स्वीकर्ता सामग्री विकसित की, जो कार्बनिक सौर कोशिकाओं के लिए उच्च दक्षता प्रदान कर सकती है।

संयुक्त प्रकाशन में वर्णित कार्य अब बीटीओ नामक अतिथि अणु को खोजने के लिए प्राप्त किया गया है, जो यह सुनिश्चित करता है कि सौर सेल में Y6 अणुओं को हरे विलायक में इतने तंग और स्थिर तरीके से ढेर किया जाता है, जो फोटोक्रेक्ट उत्पन्न कर सकता है। कुशल। बीटीओ को जोड़ने से बड़े क्षेत्र के सौर सेल का भी कुशलता से निर्माण किया जा सकता है।

[जीजी] quot;हमारी रणनीति बहु-घटक मिश्रण में कार्बनिक दाता और स्वीकर्ता के बीच बातचीत को अनुकूलित करने के लिए स्पष्ट डिजाइन नियम निर्धारित करती है, और जैविक फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी के भविष्य के विकास के लिए महत्वपूर्ण आवश्यकताओं को पूरा करती है, [जीजी] quot; सूचो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ली याओवेन ने कहा।