Veliki napredak u razvoju organskih sunčevih ćelija

Tim istraživača predvođen profesorom Philipom CY Chowom s Odsjeka za strojarstvo Sveučilišta u Hong Kongu (HKU) napravio je značajan napredak u području organskih sučevih ćelija.

Organske fotonaponske ćelije (OPV), koje koriste ekonomične i ekološki prihvatljive polimerne poluvodiče, imaju ogroman potencijal za proizvodnju održive i obnovljive energije. Međutim, zbog meke prirode polimera, postizanje OPV uređaja s visokom učinkovitošću i stabilnošću tijekom dugog rada bio je dugogodišnji istraživački izazov.

Rad istraživačkog tima rasvijetlio je kako prevladati ovaj izazov. Tim je svoje istraživanje usredotočio na novu vrstu molekule nazvanu Y6, koja je, kada je polimerizirana, pokazala obećavajuće rezultate u omogućavanju učinkovitih i stabilnih OPV uređaja.

Istražujući ultrabrzu dinamiku punjenja pomoću femtosekundnih laserskih impulsa, istraživači su prvi otkrili da kontrola stupnja agregacije polimeriziranih Y6 akceptora (Y6-PAs) igra ključnu ulogu u proizvodnji električne energije.

Istraživački tim nadalje je otkrio da Y6-PAs pokazuju veću mješljivost s donorskim polimerom u usporedbi s malim molekularnim akceptorima istog tipa. Ova mješljivost omogućuje formiranje perkolacijske mreže nanorazmjera na sučelju heterospojnice, sprječavajući agregaciju Y6-PA.

Ova perkolacija na nanorazini ne samo da povećava učinkovitost generiranja naboja, već i značajno poboljšava stabilnost morfologije mješavine polimera, smanjujući gubitak performansi uređaja tijekom vremena kada je izložen sunčevoj svjetlosti.

Profesor Philip CY Chow izrazio je svoj entuzijazam, izjavivši: "Naše otkriće otvara nove mogućnosti za razvoj učinkovitih i stabilnih solarnih PV panela na bazi polimera, utirući put održivijim i održivijim rješenjima za solarnu energiju koja mogu biti neprimjetno integrirana u naše okruženje, uključujući zgrade, vozila, elektroničke proizvode pa čak i odjeću."

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Communications možete pronaći na ovoj poveznici.