व्हिटॅमिन सी उपचार उलट्या सेंद्रिय सौर पेशींची स्थिरता सुधारतात

सदर्न डेन्मार्क विद्यापीठातील (SDU) संशोधकांच्या एका पथकाने सेंद्रिय सौर पेशी (OPV) साठी पॉवर रूपांतरण कार्यक्षमतेमध्ये होत असलेल्या प्रगतीशी जुळवून घेण्याचा प्रयत्न केला.नॉन-फुलरीन स्वीकारणारा (NFA)स्थिरता सुधारणांसह साहित्य.

टीमने एस्कॉर्बिक अॅसिड निवडले, ज्याला सामान्यतः व्हिटॅमिन सी म्हणून ओळखले जाते, आणि त्याचा वापर झिंक ऑक्साईड (ZnO) इलेक्ट्रॉन ट्रान्सपोर्ट लेयर (ETL) आणि NFA OPV पेशींच्या फोटोअ‍ॅक्टिव्ह लेयरमधील पॅसिव्हेशन लेयर म्हणून केला, जो एका उलट्या डिव्हाइस लेयर स्टॅक आणि सेमीकंडक्टिंग पॉलिमर (PBDB-T:IT-4F) ने बनवला होता.

शास्त्रज्ञांनी इंडियम टिन ऑक्साईड (ITO) थर, ZnO ETL, व्हिटॅमिन सी थर, PBDB-T:IT-4F शोषक, मॉलिब्डेनम ऑक्साईड (MoOx) वाहक-निवडक थर आणि चांदी (Ag) धातूच्या संपर्कासह पेशी तयार केली.

या गटाला असे आढळून आले की एस्कॉर्बिक आम्ल फोटोस्टेबिलायझिंग प्रभाव निर्माण करते, ज्यामुळे असे दिसून आले की अँटिऑक्सिडंट क्रियाकलाप ऑक्सिजन, प्रकाश आणि उष्णतेच्या संपर्कातून उद्भवणाऱ्या क्षय प्रक्रिया कमी करतो. अल्ट्राव्हायोलेट-दृश्यमान शोषण, प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्रकाश-आश्रित व्होल्टेज आणि वर्तमान मोजमाप यासारख्या चाचण्यांमधून असेही दिसून आले की व्हिटॅमिन सी एनएफए रेणूंचे फोटोब्लीचिंग कमी करते आणि चार्ज रीकॉम्बिनेशन दाबते, असे संशोधनात नमूद केले आहे.

त्यांच्या विश्लेषणातून असे दिसून आले की, १ सूर्याखाली ९६ तासांच्या सतत फोटोडिग्रेडेशननंतर, व्हिटॅमिन सी इंटरलेयर असलेल्या एन्कॅप्स्युलेटेड उपकरणांनी त्यांच्या मूळ मूल्याच्या ६२% राखून ठेवले, तर संदर्भ उपकरणांनी फक्त ३६% राखले.

निकालांवरून असेही दिसून आले की स्थिरता वाढ कार्यक्षमतेच्या किंमतीवर आली नाही. चॅम्पियन उपकरणाने ९.९७% पॉवर रूपांतरण कार्यक्षमता, ०.६९ V चा ओपन-सर्किट व्होल्टेज, २१.५७ mA/cm2 चा शॉर्ट-सर्किट करंट घनता आणि ६६% फिल फॅक्टर मिळवला. व्हिटॅमिन सी नसलेल्या संदर्भ उपकरणांनी ९.८५% कार्यक्षमता, ०.६८V चा ओपन-सर्किट व्होल्टेज, २१.०२ mA/cm2 चा शॉर्ट-सर्किट करंट आणि ६८% फिल फॅक्टर दाखवला.

व्यावसायिकीकरण क्षमता आणि स्केलेबिलिटीबद्दल विचारले असता, विडा एंगमन जे एका गटाचे प्रमुख आहेतसेंटर फॉर अॅडव्हान्स्ड फोटोव्होल्टेक्स अँड थिन-फिल्म एनर्जी डिव्हाइसेस (SDU CAPE), पीव्ही मासिकाला सांगितले की, "या प्रयोगात आमची उपकरणे २.८ मिमी२ आणि ६.६ मिमी२ होती, परंतु SDU CAPE येथील आमच्या रोल-टू-रोल लॅबमध्ये ती वाढवता येतात जिथे आम्ही नियमितपणे OPV मॉड्यूल देखील तयार करतो."

तिने यावर भर दिला की उत्पादन पद्धतीचे प्रमाण वाढवता येते, त्यांनी असे नमूद केले की इंटरफेशियल लेयर हे "स्वस्त संयुग आहे जे सामान्य सॉल्व्हेंट्समध्ये विरघळते, म्हणून ते OPV सेलमध्ये इतर थरांप्रमाणे रोल-टू-रोल कोटिंग प्रक्रियेत वापरले जाऊ शकते".

एंगमन यांना पेरोव्स्काईट सोलर सेल्स आणि डाई-सेन्सिटाइज्ड सोलर सेल्स (DSSC) सारख्या इतर तिसऱ्या पिढीच्या सेल तंत्रज्ञानामध्ये OPV च्या पलीकडे अॅडिटीव्हची क्षमता दिसते. "DSSC आणि पेरोव्स्काईट सोलर सेल्स सारख्या इतर ऑरगॅनिक/हायब्रिड सेमीकंडक्टर-आधारित तंत्रज्ञानांमध्ये ऑरगॅनिक सोलर सेल्ससारख्याच स्थिरतेच्या समस्या आहेत, त्यामुळे या तंत्रज्ञानातील स्थिरतेच्या समस्या सोडवण्यासाठी ते योगदान देऊ शकतात अशी चांगली शक्यता आहे," असे तिने सांगितले.

"" या पेपरमध्ये सेल सादर करण्यात आला होता.फोटो-स्टेबल नॉन-फुलरीन-अ‍ॅसेप्टर-आधारित सेंद्रिय सौर पेशींसाठी व्हिटॅमिन सी", मध्ये प्रकाशितएसीएस अप्लाइड मटेरियल इंटरफेसेस.या पेपरचे पहिले लेखक एसडीयू कॅपचे संबथकुमार बालसुब्रमण्यम आहेत. या टीममध्ये एसडीयू आणि रे जुआन कार्लोस विद्यापीठातील संशोधकांचा समावेश होता.

भविष्यात, नैसर्गिकरित्या आढळणाऱ्या अँटिऑक्सिडंट्सचा वापर करून स्थिरीकरण पद्धतींवर पुढील संशोधन करण्याची टीमची योजना आहे. "भविष्यात, आम्ही या दिशेने तपास सुरू ठेवणार आहोत," असे अँग्मन म्हणाले की, अँटिऑक्सिडंट्सच्या एका नवीन वर्गावरील आशादायक संशोधनाचा संदर्भ देत.