鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:830次 | 2021年12月20日
科學(xué)家首次在有機(jī)太陽能電池中使用納米復(fù)合薄膜 效率提高多達(dá) 3.5%
導(dǎo)讀:馬來西亞的科學(xué)家首次在有機(jī)太陽能電池中使用了基于氧化鋅和聚乙烯醇的納米復(fù)合薄膜。這些薄膜能夠?qū)⒐夥骷男侍岣叨噙_(dá)3.5%。
馬來西亞研究小組使用溶液澆鑄法制造了一種有機(jī)太陽能電池,在聚乙烯醇(PVA)基質(zhì)中具有不同濃度的氧化鋅(ZnO)納米顆粒。溶液澆鑄法通常用于澆鑄納米復(fù)合聚合物薄膜,包括將聚合物和預(yù)聚物等量合并,并使它們?nèi)苡诤线m的溶液中。
在開發(fā)他們的電池時(shí),馬來西亞科學(xué)家使用ZnO作為預(yù)聚物來改善PVA聚合物的機(jī)械、電學(xué)和光學(xué)特性,該聚合物是通過添加去離子水制備的。他們聲稱這是第一次將ZnO/PVA納米復(fù)合薄膜以其良好的光電性能而聞名,用于有機(jī)光伏電池。
溶液的不同樣品分別在40攝氏度和60攝氏度的烘箱中保存1天和2天。所選樣品的尺寸為130×60mm,厚度從0.025mm到0.1mm不等。這些被應(yīng)用于基于銅(II)氧化物(CuO)層和碳摻雜氧化鋅(C-ZnO)層的基本有機(jī)電池。
該電池在馬來西亞的一個(gè)地方中午在32攝氏度的太陽直射下進(jìn)行了戶外測(cè)試。這些測(cè)量表明,電池的光學(xué)直接帶隙隨著聚合物基質(zhì)中ZnO濃度的增加而減小,這也意味著整個(gè)PV設(shè)備的效率損失。ZnO/PVA納米復(fù)合薄膜的厚度也會(huì)影響有機(jī)太陽能電池的效率,效率隨著ZnO/PVA納米復(fù)合薄膜厚度的增加而降低,學(xué)者進(jìn)一步解釋說。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在ZnO濃度最低的電池中發(fā)現(xiàn)最高效率,為13.57%,為14.25%,而在ZnO濃度最高的電池中報(bào)告的效率最低。在應(yīng)用該薄膜之前,性能最佳的電池的效率為10.07%。
需要確定最佳干燥時(shí)間,以獲得具有更好物理和化學(xué)特性的納米復(fù)合薄膜,研究人員肯定地說,并指出未來的工作應(yīng)著眼于提高ZnO/PVA納米復(fù)合薄膜的沉積質(zhì)量。該單元的應(yīng)用程序尚未確定。然而,由于其強(qiáng)度,它可以用于汽車車頂應(yīng)用,研究合著者ShaheerAhmedKhan表示。
將細(xì)胞在論文中描述的ZnO/PVA納米復(fù)合膜的用于有機(jī)太陽能電池性能的調(diào)查,發(fā)表在materialstoday:議事錄。該研究小組包括來自馬來西亞國(guó)際大學(xué)的科學(xué)家。