Zum Besten von den Übertragung zu einer fossilfreien Energieversorgung werden effiziente und umweltfreundliche Solarzellen gewünscht. Forscher dieser Universität Linköping nach sich ziehen bisher unbekannte Energieflüsse in organischen Solarzellen kartiert. Die Ergebnisse, die zu effizienteren Solarzellen hinzufügen können, werden in Nature Communications veröffentlicht.
„Damit dasjenige volle Potenzial von organischen Solarzellen ausgeschöpft werden kann, ist ein klares Skizze ihrer Funktionsweise erforderlich. Dieses Skizze nach sich ziehen wir jetzt erhalten. Dies ermöglicht ein besseres Verständnis dazu, wie neue effiziente und nachhaltige Solarzellenmaterialien hergestellt werden können “, sagt Mats Fahlman, Professor am Laboratory of Organic Electronics an dieser Linkoping University.
Heute deckt Solarenergie etwa zwei v. H. des weltweiten Energiebedarfs. Hingegen sein Potenzial geht weit darüber hinaus. Die in den Sonnenstrahlen enthaltene Leistungsabgabe ist mehr denn genug, um unseren heutigen und zukünftigen Verlangen zu decken. Um triumphierend zu sein, braucht es Solarzellen, die günstig und umweltfreundlich herzustellen sind. Außerdem zu tun sein sie vereinen Löwenanteil dieser Sonnenstrahlen effizient resorbieren und in elektrische Leistungsabgabe umwandeln.
Organische Solarzellen gen Lager organischer Halbleiter prosperieren sich zunehmend denn nachhaltige Vorkaufsrecht. Hingegen solange bis vor wenigen Jahren konnten sie sich in puncto Eta nicht mit herkömmlichen Solarzellen gen Siliziumbasis messen. Dies war gen den Energieverlust zusammen mit dieser Ladungstrennung zurückzuführen, dieser denn unvermeidlich galt.
Doch 2016 konnte ein Forscherteam dieser Linkoping University zusammen mit Kollegen in Hongkong zeigen, dass es möglich ist, den Energieverlust durch verschiedene Donor-Akzeptor-Materialien zu vermeiden, die dem Wasserstoffion helfen, leichter aus seinem Loch zu entkommen. Welcher Energieverlust wurde dann verringert und die Eta erhoben. Dies Problem war, dass niemand genau wusste, wie es passiert ist. Es war möglich zu sehen, dass es funktionierte, nunmehr nicht warum.
Wenige Mitglieder desselben Forschungsteams an dieser Universität Linköping nach sich ziehen nun dasjenige Rätsel gelöst, dasjenige zu Meinungsverschiedenheiten gen diesem Forschungsgebiet geführt hatte. In einer neuen Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde, nach sich ziehen die Forscher ermittelt, welche Energieniveaus erforderlich sind, um Energieverluste zu minimieren.
„Um herauszufinden, wie die Leistungsabgabe fließt, nach sich ziehen wir Nanometer dicke organische Halbleiterfolien in mehreren Schichten übereinander gelegt, verwandt einer Erdbeer-Sahne-Torte. Anschließend nach sich ziehen wir die Leistungsabgabe gemessen, die nötig ist, um die Elektronen von ihren Löchern zu trennen jede einzelne Schicht“, sagt Xian’e Lithium, Doktorandin an dieser Universität Linkoping und Hauptautorin des wissenschaftlichen Artikels.
Anschließend konnten die Forscher den Umstand hinter dieser energieeffizienten Ladungstrennung projizieren. Jene systematische Kartierung weist vereinen neuen Weg pro die Reifung organischer Solarzellen.
Die Studie wird vom schwedischen Forschungsrat, dieser schwedischen Energieagentur und dieser strategischen Initiative dieser schwedischen Regierung Advanced Functional Materials at Linkoping University finanziert.
Fußnote: Die organischen Solarzellen in dieser Studie sind von einem Typ, zusammen mit dem dieser Elektronenakzeptor aus einem anderen Werkstoff denn Fulleren (einer Form von Kohlenstoff) besteht, dasjenige früher dasjenige am häufigsten verwendete Werkstoff war. Organische Zellen gen Nicht-Fulleren-Lager werden stabiler und sind in dieser Stellung, vereinen größeren Proportion dieser Sonnenstrahlen zur Umwandlung in Leistungsabgabe zu resorbieren.
Forschungsbericht: Kartierung dieser Ausrichtung des Energieniveaus an Donor/Akzeptor-Grenzflächen in organischen Nicht-Fulleren-Solarzellen
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Universität Linköping
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