Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Kina har etablerat ett nytt effektivitetsrekord för organiska solceller. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver sitt tillvägagångssätt och den effektivitet de uppnått.

Under de senaste åren, forskare har försökt hitta ett sätt att förbättra effektiviteten hos organiska solcellsceller, men har hindrats av laddningsegenskaperna hos organiska material. Organiska material är inte bara renare, men erbjuder andra potentiella fördelar som att tillåta lättare celler-de skulle också vara böjbara, gör dem användbara för fler applikationer. Men de har visat sig vara ineffektiva jämfört med icke-organiska celler - vissa har till och med föreslagit att de aldrig kan förbättras mer än 15 procent. De som är baserade på kisel, i jämförelse, ligger i intervallet 18 till 22 procent. I denna nya ansträngning, forskarna i Kina hävdar att de har hittat ett sätt att bygga en organisk solcellscell som testades med 17,3 procents effektivitet.

Forskarna rapporterar att nyckeln till deras framgång var användningen av modeller som de utvecklat för att förutsäga vilka material som skulle möjliggöra flerskiktsanvändning. Organiska fotovoltaiska celler är beroende av användningen av par av organiska molekyler - en för att absorbera ljus och frigöra en elektron och en annan för att ta tag i den frigjorda elektronen. På grund av detta arrangemang, Organiska celler tillverkas med tandemceller gjorda med lager av olika material. Forskarna föreslår att tidigare ansträngningar för att förbättra effektiviteten inte har gett önskade resultat på grund av de dåliga valen av material som var tillgängliga för användning. De föreslår att sättet att förbättra effektiviteten är att söka efter nya material som när de är skiktade möjliggör förbättrad effektivitet. Och det är där deras modell kommer in i bilden.

Forskarna rapporterar att deras modell är teoribaserad och fungerar genom att inkludera egenskaperna hos två material-det ser på hur väl de två materialen skulle fungera tillsammans för att omvandla solljus till elektrisk energi och ger ett betyg. De rapporterar också att de tror att deras tillvägagångssätt en dag kommer att leda till upptäckten av material som gör att solceller kan nå 25 procents effektivitet. En nackdel, dock, är hållbarhet – testcellerna som användes av teamet började försämras efter bara 166 dagars kontinuerlig användning.

© 2018 Tech Xplore