Glitzernde Solardächer uff Wohn-, Prostitution- und Industriegebäuden könnten zeitnah mit welcher kohlenstoffbasierten organischen Solarzelle oder OSC ein neues Figur erhalten. Dünnheit und Vielseitigkeit exemplifizieren zum Teil, warum OSCs notfalls eine bessere Wahlmöglichkeit zu herkömmlichen Zellen uff Siliziumbasis darstellen.
Immerhin nicht nicht mehr da OSCs sind gleich. Es wurde nun herausgefunden, dass diejenigen, die uff Nicht-Fulleren-Akzeptoren oder NFAs basieren, selbst mit einem relativ niedrigen Offset von 0,1 eV effizient Strom erzeugen. Im Vergleich zu herkömmlichen Typen uff Fullerenbasis klappen OSCs uff NFA-Fundament eine fühlbar höhere Leistungsumwandlungseffizienz.
„Wir nach sich ziehen uns dann gefragt, wie dies erreicht wurde und welche Materialien wir gedeihen müssten, um den geringen Versatz zu klappen“, sagt Yasunari Tamai von KyotoU, dessen Team die Kenntniserlangung gemacht hat.
Traditionell ist eine Zusammenstellung aus sogenannten p-Typ-Polymeren mit n-Typ-Fullerenderivaten die bevorzugten Halbleiter, die in OSCs, wenn schon organische Photovoltaik oder OPVs genannt, verwendet werden. Ein Unterschied in den Energieniveaus oder ein Offset von mehr qua 0,3 eV wird im Allgemeinen qua unumgänglich wertgeschätzt, um eine photovoltaische Umwandlung anzutreiben. Jene konventionellen Polymere können solange bis zu 10–11 % Leistungsumwandlungseffizienz bewilligen.
Tamai fügt hinzu: „Eine andere Sache ist zieht ein großer Offset wenn schon die Leerlaufspannung nachdem unten. Eine effiziente Leistungsumwandlung erfordert zusammenführen Kompromiss zwischen elektrischem Strom und Tonus in Form eines niedrigen Offsets.“
Die besten Lösungen können manchmal gefunden werden, während man jenseits den Tellerrand hinausschaut oder in diesem Kernpunkt dies Denken umkehrt: dies Fulleren verliert.
Kürzlich wurde festgestellt, dass OSCs uff NFA-Fundament selbst mit einem Offset von nur 0,1 eV effiziente freie Ladungsträger erzeugen, welches reguläre Fulleren-basierte OSCs um beeindruckende zehn von Hundert oder mehr übertrifft.
Dasjenige Team verwendete transiente Absorptionsspektroskopie, um die Generierung freier Ladungsträger im Laufe welcher Zeit zu verfolgen. Wie wenn ein Slalomfahrer den Hügel von Treffer zu Treffer hinuntergleitet, werden entspannte Ladungen unbesetzt jenseits die in den Solarzellen erzeugte Energiekaskade veräußern.
„Wir wünschen, dass unsrige Wissenschaft dazu hinzufügen wird, die Welt dieser praktischen Ergreifung welcher organischen Solarzellentechnologie näher zu können, um die praktisch nicht erschöpfbare Energiequelle unserer Sonne nutzbar zu zeugen“, schließt Tamai.
Forschungsbericht: „Kaskadierte Energielandschaft qua Schlüsseltreiber zu Händen langsame, zwar effiziente Ladungstrennung mit geringem Energieversatz in organischen Solarzellen“
(nur Archivbild)
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Universität Kyoto
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Solarstrom idiosynkratisch
Paris (European Space Agency) 04.04.2022
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