Դանիացի հետազոտողները հայտնում են, որ ոչ ֆուլլերենային ընդունիչի վրա հիմնված օրգանական արևային բջիջները վիտամին C-ով մշակելն ապահովում է հակաօքսիդանտ ակտիվություն, որը թեթևացնում է ջերմության, լույսի և թթվածնի ազդեցությունից առաջացող դեգրադացիոն գործընթացները: Բջիջը հասել է էներգիայի փոխակերպման արդյունավետության 9,97%, բաց միացման լարման 0,69 Վ, կարճ միացման հոսանքի խտությունը 21,57 մԱ/սմ2 և լցման գործակիցը 66%։
Հարավային Դանիայի համալսարանի (SDU) հետազոտողների թիմը փորձել է համապատասխանեցնել օրգանական արևային բջիջների (OPV) էներգիայի փոխակերպման արդյունավետության առաջընթացին:ոչ ֆուլլերենային ընդունիչ (NFA)կայունության բարելավված նյութեր:
Թիմն ընտրեց ասկորբինաթթու, որը սովորաբար հայտնի է որպես վիտամին C, և այն օգտագործեց որպես պասիվացնող շերտ ցինկի օքսիդի (ZnO) էլեկտրոնների տեղափոխման շերտի (ETL) և NFA OPV բջիջների ֆոտոակտիվ շերտի միջև, որը ստեղծվել է շրջված սարքի շերտի կույտով և կիսահաղորդչային պոլիմեր (PBDB-T:IT-4F):
Գիտնականները բջիջը կառուցել են ինդիումի անագի օքսիդի (ITO) շերտով, ZnO ETL, վիտամին C-ի շերտով, PBDB-T:IT-4F կլանիչով, մոլիբդենի օքսիդի (MoOx) կրող ընտրող շերտով և արծաթով (Ag): ) մետաղական կոնտակտ.
Խումբը պարզել է, որ ասկորբինաթթուն արտադրում է ֆոտոկայունացնող ազդեցություն՝ հայտնելով, որ հակաօքսիդանտ ակտիվությունը մեղմում է թթվածնի, լույսի և ջերմության ազդեցության հետևանքով առաջացող դեգրադացիոն գործընթացները: Փորձարկումները, ինչպիսիք են ուլտրամանուշակագույն-տեսանելի կլանումը, դիմադրողականության սպեկտրոսկոպիան, լույսից կախված լարման և հոսանքի չափումները, նաև ցույց են տվել, որ վիտամին C-ն նվազեցնում է NFA-ի մոլեկուլների ֆոտոսպիտակեցումը և ճնշում լիցքի վերահամակցումը:
Նրանց վերլուծությունը ցույց է տվել, որ 96 ժամ շարունակական ֆոտոդեգրադացիայից հետո 1 արևի տակ, պարուրված սարքերը, որոնք պարունակում են վիտամին C միջշերտ, պահպանել են իրենց սկզբնական արժեքի 62%-ը, իսկ հղման սարքերը պահպանել են միայն 36%-ը։
Արդյունքները նաև ցույց են տվել, որ կայունության ձեռքբերումները չեն եղել արդյունավետության գնով: Չեմպիոն սարքը հասել է էներգիայի փոխակերպման արդյունավետության 9,97%, բաց միացման լարման 0,69 Վ, կարճ միացման հոսանքի խտությունը 21,57 մԱ/սմ2 և լցման գործակիցը 66%: Վիտամին C չպարունակող տեղեկատու սարքերը ցուցադրել են 9,85% արդյունավետություն, բաց միացման լարում 0,68 Վ, կարճ միացման հոսանք՝ 21,02 մԱ/սմ2 և լցման գործակից՝ 68%։
Երբ հարցրեցին առևտրայնացման ներուժի և մասշտաբայնության մասին, Վիդա Էնգմանը, ով ղեկավարում է խումբըԸնդլայնված ֆոտոգալվանային և բարակ թաղանթային էներգիայի սարքերի կենտրոն (SDU CAPE)«Այս փորձի մեր սարքերը 2,8 մմ2 և 6,6 մմ2 էին, բայց դրանք կարող են մեծացվել SDU CAPE-ի մեր «roll-to-roll» լաբորատորիայում, որտեղ մենք նույնպես պարբերաբար արտադրում ենք OPV մոդուլներ»:
Նա ընդգծեց, որ արտադրության մեթոդը կարող է մասշտաբավորվել՝ նշելով, որ միջերեսային շերտը «էժան միացություն է, որը լուծվում է սովորական լուծիչների մեջ, ուստի այն կարող է օգտագործվել գլանից գլանափաթեթ ծածկման գործընթացում, ինչպես մնացած շերտերը»: OPV բջիջ:
Էնգմանը OPV-ից դուրս հավելումների ներուժ է տեսնում երրորդ սերնդի բջջային տեխնոլոգիաներում, ինչպիսիք են պերովսկիտ արևային բջիջները և ներկով զգայուն արևային բջիջները (DSSC): «Մյուս օրգանական/հիբրիդային կիսահաղորդիչների վրա հիմնված տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են DSSC-ը և պերովսկիտ արևային մարտկոցները, ունեն նույնպիսի կայունության խնդիրներ, ինչ օրգանական արևային բջիջները, ուստի մեծ հավանականություն կա, որ նրանք կարող են նպաստել նաև այս տեխնոլոգիաների կայունության խնդիրների լուծմանը», - ասաց նա:
Բջիջը ներկայացված էր թերթում «Վիտամին C՝ ֆոտոկայուն, ոչ ֆուլլերենային ընկալիչների վրա հիմնված օրգանական արևային բջիջների համար», հրապարակված էACS-ի կիրառական նյութերի միջերեսներ:Թղթի առաջին հեղինակը SDU CAPE-ի Սամբաթկումար Բալասուբրամանյանն է: Թիմը ներառում էր SDU-ի և Ռեյ Խուան Կառլոսի համալսարանի հետազոտողներ:
Առաջիկայում թիմը պլաններ ունի կայունացման մոտեցումների հետագա հետազոտությունների համար՝ օգտագործելով բնական հակաօքսիդանտներ: «Ապագայում մենք պատրաստվում ենք շարունակել հետաքննությունն այս ուղղությամբ», - ասաց Էնգմանը` նկատի ունենալով հակաօքսիդանտների նոր դասի խոստումնալից հետազոտությունը:
Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-10-2023