بررسی سلول های خورشیدی آلی چندپیوندی

با توجه به افزایش قابل توجه تقاضای انرژی در سراسر جهان و کاهش منابع انرژی تجدید ناپذیر و تغییر رفتار آب و هوا به دلیل فرسودگی گازهای گلخانه ای، دانشمندان و محققان را برانگیخت تا به دنبال منابع انرژی تجدیدپذیر باشند که همان انرژی خورشیدی است. در دسترس بودن آن به وفور می تواند تقاضای انرژی فعلی را نیز برآورده کند. انرژی خورشیدی می تواند تقاضای انرژی جهان را که ۱۵ تراوات در سال است برآورده کند، اما مشکل اصلی که امروز با آن روبرو هستیم این است که چگونه انرژی خورشیدی را به طور کارآمد برداشت کنیم، معمولا” حداکثر بازدهی که امروز دریافت می کنیم از نسل اول خورشیدی است. سلول هایی که سلول های خورشیدی سیلیکونی هستند که تقریبا ۲۲ درصد هزینه نصب آن بسیار گران است. و همچنین زمان بازپرداخت انرژی بسیار طولانی است. اخیرا محققان در سراسر جهان بر روی سلول های خورشیدی ارگانیک (OSC ) و نوع خاص آن فناوری سلول های خورشیدی پلیمری تاکید کرده اند که منبع نویدبخش انرژی تجدیدپذیر برای جایگزینی سوخت های فسیلی است. فناوری توسعه یافته قبلی سلول های خورشیدی سیلیکونی استفاده از آن را محدود کرده است زیرا فرآیند تولید با قیمت بالا و پیچیده شامل اتاق های تمیز و اتاق های خلاء است. و توسعه زیادی برای مقرون به صرفه ساختن سلول های خورشیدی در حال انجام است که اخیرا سلول های خورشیدی پلیمری توجه سلول های خورشیدی در دهه گذشته یا بیشتر مورد توجه گسترده ای قرار گرفته اند. در حال حاضر مشکل اصلی سلول خورشیدی این است که راندمان نسبتا پایین و نصب گران و زمان بازپرداخت انرژی بسیار طولانی دارد. سلول خورشیدی پلیمری دارای مزیت انعطاف پذیری، ضخامت بسیار کم است، اما دارای نقطه ضعف بازده پایین است، اما سلول خورشیدی چندپیوندی که از دو لایه مواد فعال مختلف تشکیل شده است که سلول را قادر می سازد طیف وسیعی را پوشش دهد و افزایش کلی کارایی سلول خورشیدی چندپیوندی به دلیل استفاده از انرژی استخراج شده از دو لایه فعال در یک سلول خورشیدی، پتانسیل بسیار زیادی دارد که دلیل آن افزایش قابل توجهی در عملکرد، کارایی و سایر پارامترهای سلول خورشیدی است. ساختار چندپیوندی با افزودن چندین اتصال در یک سلول خورشیدی شکل می گیرد، پلیمری معمولی متشکل از دو لایه فعال و قرار داده شده بر روی یکدیگر که با یک لایه متصل به هم متصل شده اند. سلول های خورشیدی آلی (OSC ) تانسیل قابل توجهی را در استفاده از انرژی خورشیدی تجدیدپذیر به دلیل مزایای متمایز وزن سبک، هزینه کم و انعطاف پذیری خوب نشان داده اند. در دهه گذشته، پیشرفت فوق العاده ای در بازده تبدیل توان (PCE) از حدود ۷٪ به بیش از ۱۷٪ شاهد بوده است. در میان استراتژی های مختلف بهبود بازده تبدیل توان سلول های خورشیدی آلی، ساختار چندپیوندی هم یکی از موثرترین راه ها است.

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی ، چند پیوندی ، فرلون ، پلیمر