Οργανικά φωτοβολταϊκά: η μίξη των στρωμάτων δεν είναι απαραίτητα αρνητική

0
28

Περιβάλλον Ενέργεια Οικολογία:

Τα οργανικά ή βασισμένα σε πολυμερή φωτοβολταϊκά ονομάζονται έτσι διότι χρησιμοποιούν αγώγιμα οργανικά πολυμερή ώστε να μετατρέψουν την ηλιακή ακτινοβολία σε ενέργεια και χωρίζονται συνήθως σε δύο στρώματα: τον αποδοχέα και τον δότη.

Όταν το ηλιακό φως “χτυπάει” το οργανικό φωτοβολταϊκό, τα φωτόνια δημιουργούν εξιτόνια τα οποία διασχίζουν τα δύο στρώματα δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό φορτίο που μπορεί να συλλεχθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Μέχρι πρότινος, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ο τέλειος διαχωρισμός των δύο στρωμάτων -με διατήρηση των υλικών των δύο στρωμάτων χωριστά- αποτελούσε τον καλύτερο τρόπο για τη διασφάλιση της ομαλής πορείας των εξιτονίων και τη μεγιστοποίηση της παραγόμενης ενέργειας.

Ωστόσο, κοινή μελέτη ερευνητών από τη Μεγάλη Βρετανία, την Αυστραλία και την Κίνα μαζί με φυσικούς από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας των ΗΠΑ έδειξε πως η περιορισμένη μίξη των υλικών δεν αποτελεί απαραίτητα αρνητικό γεγονός.

Κατά την κατασκευή ενός οργανικού φωτοβολταϊκού κυττάρου, ο σχετικός ρυθμός εξάτμισης των διαλυτών και των προσθετικών προσδιορίζει τον τρόπο μίξης των δύο στρωμάτων- υποδοχέα και δότη.

Στόχος είναι η αργή εξάτμιση των διαλυτών ώστε τα υλικά να έχουν χρόνο να διαχωριστούν μεταξύ τους. Διαφορετικά, τα στρώματα ενοποιούνται και η αποδοτικότητα του φωτοβολταϊκού μειώνεται.

Πειράματα έδειξαν πως η μερική μίξη των δύο στρωμάτων δεν συνεπάγεται μικρότερη απόδοση υπό την προϋπόθεση ότι το μέγεθός τους είναι μικρό.

Κατά μέσο όρο, η αποδοτικότητα των οργανικών φωτοβολταϊκών ανέρχεται σε 8% τη στιγμή που τα συμβατικά φωτοβολταϊκά κρυσταλλικού πυριτίου έχουν αποδοτικότητα που κυμαίνεται από 14% σε 22%.

Τη μεγαλύτερη αποδοτικότητα οργανικού φωτοβολταϊκού έχει παρουσιάσει η γερμανική εταιρεία Heliatek με 10,7%.

Τα οργανικά υλικά των φωτοβολταϊκών από πολυμερή τα καθιστούν πιο φιλικά προς το περιβάλλον σε σύγκριση με τα συμβατικά

Είναι επίσης ελαφρύτερα και ελαστικότερα με αποτέλεσμα να βρίσκουν ευρύτερο φάσμα εφαρμογών από το κρυσταλλικό πυρίτιο.

Σχόλια