Повышение эффективности органических солнечных батарей.

новини, статті, відкриття з-за кордону
Відповісти
Sitalin
Повідомлень: 80
З нами з: 26 березня 2019, 18:03

Повышение эффективности органических солнечных батарей.

Повідомлення Sitalin » 28 березня 2019, 07:30

Повышение эффективности органических солнечных батарей.
(Chemistry World 23.06.2010)


Ароматические соединения с липофильными (гидрофобными) и гидрофильными остатками могут объединяться в стопки, которые, в отличие от стандартных, однослойных - обладают в пять раз более высоким коэффициентом преобразования световой энергии в электрическую. Разработчики данных соединений, японские и китайские специалисты, уверены, что применяя их разработку в качестве наноструктур в электронных сегментах, удастся существенно увеличить эффективность органических солнечных батарей.

Эффективность солнечных батарей на органической основе, зависит от взаимного расположения ароматических донорно-акцепторных молекулярных пар, поясняет Таканори Фукушима (японская национальная лаборатория Riken): «Под действием света, возбужденный электрон от донора переходит к акцептору электронов, в результате, на доноре образуется так называемая электронная дырка. Однако, параллельно происходит перегруппировка донорно-акцепторных пар, в результате которой, донор с электронной дыркой первой донорно-акцепторной пары совмещается с акцептором принявшим электрон второй пары, и таким образом пары деактивируют друг друга, образуя фотореактивные пачки из донорно-акцепторных пар».

Для решения проблемы образования фотореактивных молекулярных пачек Фукушима, совместно с Такузо Аида (Токийский университет) и Веи-Ши (Шанхайский институт органической химии) использовали интересный подход… Они синтезировали молекулярные пары состоящие из донорных групп – олиготиофенов, и акцепторных групп – перилендиимидов. К донорным группам, были привиты липофильные остатки, а к акцепторным – гидрофильные остатки, что привело к образованию амфифильных молекул (т.е. молекул имеющих гидрофобные и гидрофильные участки расположенные на противоположных концах молекулы, и способных к самоорганизации в крупные упорядоченные агрегаты). Образующиеся из данных донорно-акцепторных молекулярных пар, наноструктуры, обладают фото-активностью в пять раз большей, чем молекулы, имеющие только липофильный остаток в боковой цепи.

Зображення
Схема наноструктуры

Дмитрий Перепичка (из Университета Макгилла, Канада), который работает над органическими фотоэлектронными сегментами, отмечает, что в то время как еще не разработаны достаточно точные способы, контролировать структурную организацию органических молекулярных донорно-акцепторных пар, новая разработка успешно решает эту проблему. Для совершенствования этой технологии необходимо время, но в будущем, этот способ повышения эффективности солнечных батарей займет достойное место на рынке альтернативных источников электропитания.

Andy Extance

Відповісти