بررسی سلول های خورشیدی آلی چندپیوندی

سمانه کشاورز¹ دکتر خانجانزاده²

1) دانشجو کارشناسی ارشد رشته برق دانشگاه پویندگان چالوس
2) مدرس و عضو هیئت علمب دانشگاه پویندگان چالوس

کد IOI مقاله : XEEB-HZGCA
محل انتشار : دومین کنفرانس بین المللی پژوهش ها و دستاوردهای نو در علوم، مهندسی و فناوری های نوین(setbconf.com/2nd)
چکیده :
    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 می‌تواند تقاضای انرژی جهان را که 15 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 می‌کنیم از نسل اول خورشیدی است. سلول‌هایی که سلول‌های خورشیدی سیلیکونی هستند که تقریبا 22 درصد هزینه نصب آن بسیار گران است. و همچنین زمان بازپرداخت انرژی بسیار طولانی است. اخیرا محققان در سراسر جهان بر روی سلول‌های خورشیدی ارگانیک (OSC ) و نوع خاص آن فناوری سلول‌های خورشیدی پلیمری تأکید کرده‌اند که منبع نویدبخش انرژی تجدیدپذیر برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی است. فناوری توسعه‌یافته قبلی سلول‌های خورشیدی سیلیکونی استفاده از آن را محدود کرده است زیرا فرآیند تولید با قیمت بالا و پیچیده شامل اتاق‌های تمیز و اتاق‌های خلاء است. و توسعه زیادی برای مقرون به صرفه ساختن سلول های خورشیدی در حال انجام است که اخیرا سلول های خورشیدی پلیمری توجه سلول‌های خورشیدی در دهه گذشته یا بیشتر مورد توجه گسترده‌ای قرار گرفته‌اند. 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 انعطاف‌پذیری، 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 می‌سازد 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. سلول‌های خورشیدی آلی (OSC ) تانسیل قابل‌توجهی را در استفاده از انرژی خورشیدی تجدیدپذیر به دلیل مزایای متمایز وزن سبک، هزینه کم و انعطاف‌پذیری خوب نشان داده‌اند. در دهه گذشته، پیشرفت فوق العاده ای در بازده تبدیل توان (PCE) از حدود 7٪ به بیش از 17٪ 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.

کلمات کلیدی : سلول خورشیدی چند پیوندی فرلون پلیمر