Reaktif bir molekülü stabilize etmek için elektrokimyasal bir yöntem, daha yüksek verimli güneş pillerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir.
Güneş ışığı, gezegene zarar vermeyen bir enerji kaynağı arayışında potansiyel bir çözüm sunar, ancak bu, elektromanyetik enerjiyi verimli bir şekilde elektriğe dönüştürmenin bir yolunu bulmaya bağlıdır. KAUST’tan araştırmacılar, bilinen bir herbisitin organik cihazlarda bu dönüşümü nasıl iyileştirebileceğini gösterdi .
Güneş pilleri geleneksel olarak silikon gibi inorganik malzemelerden yapılırken , organik malzemeler alternatif olarak kırılmaya başlıyor çünkü hafif, esnek ve nispeten ucuz olmaları, hatta basılabilir üretim imkanı sunuyorlar.
İçin organik güneş pili için gerçekçi bir yedek olmak fosil yakıtların elektrik enerjisine gelen güneş enerjisinin kısmını dönüştürürken, onların verimliliğini artırmak gerekir. Bunu başarmanın anahtarı, doğru malzeme kombinasyonunu seçmektir.
Doktora Lin’e göre öğrenci Yuanbao Lin ve Thomas Anthopoulos bunu “organik güneş pillerinin performansını ve stabilitesini iyileştirmek için etkili bir moleküler katkı maddesi” geliştirerek başardılar.
Fotovoltaik cihazların çoğunun iki önemli unsuru vardır: bir n-tipi bölge ve bir p-bölgesi, her bölgenin sırasıyla net negatif ve pozitif elektrik yüküne sahip olması nedeniyle denir. Bu yükler, yarı iletkene safsızlıklar eklenerek elde edilebilir. Bir n-tipi malzeme oluşturan bir safsızlık bir donör olarak bilinirken, bir alıcı safsızlık bir p-tipi malzeme yapar.
Lin, Anthopoulos ve ekibi , yüksek performanslı organik güneş pillerinin dönüşüm verimliliğini artırmak için bir moleküler donör katkı maddesi olarak dikuat (C 12 H 12 Br 2 N 2 ) kullandı .
Katkı maddesi, daha önce mükemmel fotovoltaik performans gösteren iki organik malzeme sistemine eklenmiştir . Bir durumda, güç dönüştürme verimliliği yüzde 16,7’den yüzde 17,4’e çıkarılırken , diğer durumda yüzde 18,3’lük maksimum verime ulaşmayı başardılar . Bu gelişmeler mümkün olmuştur çünkü moleküler dikuat katkı maddesi hem malzemelerin optik absorpsiyonunu hem de ışık absorbe edildiğinde elektrik yüklerinin ömrünü arttırmıştır.
Pek çok organik n-tipi katkı maddesi gibi dikuat da ortam atmosferinde reaktiftir; stabil olmaması şimdiye kadar moleküler bir katkı maddesi olarak kullanılmasını engellemiştir. Bununla birlikte, KAUST ekibi, havada stabil olan yüklü dikuatı elektrokimyasal olarak indirgeyerek nötr dikuatı kararlı bir şekilde yaratan bir süreç geliştirebildi.
Bu yetenek, diquat’ı yeni nesil organik güneş pilleri için umut verici bir seçim haline getiriyor . Lin, “Organik güneş pilinin öngörülen maksimum verimi yaklaşık yüzde 20’dir” diye açıklıyor. “Buna ulaşmak için elimizden geleni yapacağız.”
Alıntıdır.