व्हिटॅमिन सी उपचार उलटे सेंद्रीय सौर पेशींची स्थिरता सुधारते

युनिव्हर्सिटी ऑफ सदर्न डेन्मार्क (SDU) च्या संशोधकांच्या टीमने सेंद्रिय सौर पेशी (OPV) साठी ऊर्जा रूपांतरण कार्यक्षमतेमध्ये केलेल्या प्रगतीशी जुळण्याचा प्रयत्न केला.नॉन-फुलरीन स्वीकारणारा (NFA)स्थिरता सुधारणांसह साहित्य.

संघाने एस्कॉर्बिक ऍसिड निवडले, ज्याला सामान्यतः व्हिटॅमिन सी म्हणून ओळखले जाते आणि झिंक ऑक्साईड (झेडएनओ) इलेक्ट्रॉन ट्रान्सपोर्ट लेयर (ईटीएल) आणि एनएफए ओपीव्ही सेलमधील फोटोॲक्टिव्ह लेयरच्या दरम्यान एक पॅसिव्हेशन लेयर म्हणून वापरला ज्यामध्ये इन्व्हर्टेड डिव्हाइस लेयर स्टॅक आणि एक सेमीकंडक्टिंग पॉलिमर (PBDB-T:IT-4F).

शास्त्रज्ञांनी इंडियम टिन ऑक्साईड (ITO) थर, ZnO ETL, व्हिटॅमिन सी थर, PBDB-T:IT-4F शोषक, एक मॉलिब्डेनम ऑक्साईड (MoOx) वाहक-निवडक थर आणि चांदी (Ag) सह सेल तयार केला. ) धातू संपर्क.

गटाला असे आढळून आले की एस्कॉर्बिक ऍसिड फोटोस्टेबिलायझिंग प्रभाव निर्माण करते, असे नोंदवते की अँटिऑक्सिडंट क्रियाकलाप ऑक्सिजन, प्रकाश आणि उष्णता यांच्या संपर्कात येण्यापासून उद्भवणाऱ्या क्षीण प्रक्रियांना कमी करते. अल्ट्राव्हायोलेट-दृश्य शोषण, प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्रकाश-आश्रित व्होल्टेज आणि वर्तमान मोजमाप यासारख्या चाचण्यांमधून हे देखील दिसून आले की व्हिटॅमिन सी NFA रेणूंचे फोटोब्लीचिंग कमी करते आणि चार्ज रीकॉम्बिनेशन दडपते, असे संशोधनात नमूद केले आहे.

त्यांच्या विश्लेषणातून असे दिसून आले की, 1 सूर्याखाली 96 तासांच्या सतत फोटोडिग्रेडेशननंतर, व्हिटॅमिन सी इंटरलेयर असलेल्या एन्कॅप्स्युलेटेड उपकरणांनी त्यांच्या मूळ मूल्याच्या 62% राखून ठेवली, संदर्भ उपकरणे फक्त 36% राखून ठेवली.

परिणामांनी हे देखील दर्शविले आहे की स्थिरता नफा कार्यक्षमतेच्या खर्चावर आला नाही. चॅम्पियन डिव्हाइसने 9.97% ची पॉवर रूपांतरण कार्यक्षमता, 0.69 V चे ओपन-सर्किट व्होल्टेज, 21.57 mA/cm2 चे शॉर्ट-सर्किट वर्तमान घनता आणि 66% ची फिल फॅक्टर प्राप्त केली. व्हिटॅमिन सी नसलेल्या संदर्भ उपकरणांमध्ये 9.85% कार्यक्षमता, 0.68V चे ओपन-सर्किट व्होल्टेज, 21.02 mA/cm2 चे शॉर्ट-सर्किट करंट आणि 68% फिल फॅक्टर दिसून आले.

व्यावसायीकरणाच्या संभाव्यतेबद्दल आणि स्केलेबिलिटीबद्दल विचारले असता, विडा एंगमन जे येथे एका गटाचे प्रमुख आहेतप्रगत फोटोव्होल्टाइक्स आणि थिन-फिल्म एनर्जी डिव्हाइसेससाठी केंद्र (SDU CAPE), pv मासिकाला सांगितले की, "या प्रयोगातील आमची उपकरणे 2.8 mm2 आणि 6.6 mm2 होती, परंतु SDU CAPE येथे आमच्या रोल-टू-रोल लॅबमध्ये मोजली जाऊ शकते जिथे आम्ही नियमितपणे OPV मॉड्यूल देखील बनवतो."

इंटरफेसियल लेयर हे एक स्वस्त कंपाऊंड आहे जे नेहमीच्या सॉल्व्हेंट्समध्ये विरघळणारे असते, त्यामुळे ते बाकीच्या थरांप्रमाणे रोल-टू-रोल कोटिंग प्रक्रियेत वापरले जाऊ शकते, असे नमूद करून तिने उत्पादन पद्धती मोजली जाऊ शकते यावर जोर दिला. एक OPV सेल.

पेरोव्स्काईट सोलर सेल्स आणि डाई-सेन्सिटाइज्ड सोलर सेल्स (DSSC) यांसारख्या तिसऱ्या पिढीतील सेल टेक्नॉलॉजीजमध्ये OPV च्या पलीकडे ऍडिटीव्हची क्षमता इंग्मन पाहते. "इतर सेंद्रिय/हायब्रीड सेमीकंडक्टर-आधारित तंत्रज्ञान, जसे की DSSC आणि पेरोव्स्काईट सोलर सेल्समध्ये, सेंद्रिय सौर पेशींसारख्याच स्थिरतेच्या समस्या आहेत, त्यामुळे या तंत्रज्ञानातील स्थिरतेच्या समस्या सोडवण्यासाठी ते योगदान देऊ शकतात," तिने सांगितले.

सेल पेपरमध्ये सादर केला गेला “फोटो-स्थिर नॉन-फुलरीन-स्वीकार-आधारित सेंद्रिय सौर पेशींसाठी व्हिटॅमिन सी,” मध्ये प्रकाशितACS अप्लाइड मटेरियल इंटरफेस.पेपरचे पहिले लेखक SDU CAPE चे संबथकुमार बालसुब्रमण्यम आहेत. संघात SDU आणि रे जुआन कार्लोस विद्यापीठातील संशोधकांचा समावेश होता.

पुढे पाहताना संघाकडे नैसर्गिकरित्या उद्भवणारे अँटिऑक्सिडंट्स वापरून स्थिरीकरण पद्धतींवर पुढील संशोधनाची योजना आहे. “भविष्यात, आम्ही या दिशेने तपास सुरू ठेवणार आहोत,” एन्ग्मन म्हणाले की, अँटिऑक्सिडंट्सच्या नवीन वर्गावरील आश्वासक संशोधनाचा संदर्भ दिला.