Nozares ziņas

Polimēru materiālu iekšējā struktūra ietekmē saules bateriju efektivitāti

2018-07-30
Saskaņā ar "EurekAlert!", Zinātniskās zinātnes attīstības asociācijas (AAAS) zinātnisko ziņu koplietošanas platformu, starptautiska materiālu zinātnieku komanda no Francijas, Krievijas un Kazahstānas atklāja, ka polimēru iekšējā struktūra ir sakārtota un var padarīt organiskus saules baterijas. Efektivitāte ir ievērojami uzlabojusies. Šis jaunākais pētījums tika publicēts Journal of Materials Chemistry A.

Saules paneļi un baterijas ir divas daudzsološākās enerģijas ražošanas metodes nākotnē. Kopš 2017. gada visā pasaulē uzstādīto saules paneļu kopējā jauda ir 400 GW. Saules enerģijas nozares strauja attīstība galvenokārt balstās uz nepārtrauktu akumulatoru cenu samazinājumu un nepārtrauktu tās efektivitātes uzlabošanu.

Jaunu materiālu ieviešana ir viens no saules sistēmu uzlabošanas veidiem. Saules paneļos galvenās sastāvdaļas, kas vajadzīgas, lai pārvērstu gaismas enerģiju elektroenerģijā, ir fotogalvaniskās šūnas vai saules baterijas, kuras galvenokārt sastāv no polikristāliskā silīcija, augstas izšķirtspējas polikristāliskas silīcija formas. Tiek saprasts, ka zinātnieki ir aizņemti, meklējot alternatīvus polisilīcija materiālus, un viens no galvenajiem kandidātiem ir organiski polimēru materiāli ar fotoelementiem.

Pētnieki apgalvo, ka fluora atomu pievienošana polimēriem var palielināt saules elementu efektivitāti. Ir pierādīts, ka šī metode, kas pazīstama kā fluorēšana, uzlabo polimēru fotoelektrisko darbību, taču principi ir mazāk labi zināmi. Jaunais pētījums noskaidro fluorescences pozitīvo ietekmi uz akumulatora efektivitāti, mainot materiāla iekšējo struktūru.

Pēc daudziem eksperimentiem izpētes grupa izvēlējās organiskos polimērmateriālus ar labāku fotoelektrisko īpašību un tālāk pētīja to mikrostruktūru. Pēc rentgena analīzes tika konstatēts, ka polimēra iekšējā struktūra bija daudz kārtīgāka. Tajā pašā laikā tā molekulārās uzlādes nesējiem ir labāka plūsma, ļaujot materiālam labāk vadīt elektrību. Saules baterijām noteikti ir milzīga priekšrocība.

Viens no pētniekiem, profesors Dimitri Ivanovs, Maskavas Fizikas un tehnoloģijas institūta Funkcionālo organisko kompozītmateriālu laboratorijas vadītājs un Francijas nacionālā zinātniskās pētniecības centra direktors, teica: "Šī pētījuma uzdevums ir izvēlēties molekulas, kas uzlabot akumulatora efektivitāti. Enerģijas līmeņi un supramolekulāro struktūru attīstība, kas ļauj veikt transportēšanu ar elektrodiem. "