Iċ-ċellula solari użata fit-tieqa tal-enerġija għandha ħajja ta '30 sena

L-enerġija solari hija l-irħas forma ta 'enerġija prodotta mill-umanità mir-Rivoluzzjoni Industrijali. Billi tuża dawn l-apparati fuq it-twieqi, il-bini tiegħek isir impjant tal-enerġija.

Għalkemm is-silikon għadu r-re tal-effiċjenza tal-pannelli solari, mhuwiex trasparenti. Għal pannelli solari li jiffavorixxu t-twieqi, ir-riċerkaturi ilhom jesploraw materjali organiċi jew ibbażati fuq il-karbonju. L-isfida li qed jiffaċċja t-tim Forrest hija kif tipprevjeni l-materjali ta 'konverżjoni tad-dawl organiku effiċjenti ħafna milli jiddegradaw malajr waqt l-użu.

Il-vantaġġi u l-iżvantaġġi ta 'dawn il-materjali jinsabu fil-molekuli li jittrasportaw elettroni ġenerati bir-ritratti għall-elettrodi, il-punti tad-dħul ta' ċirkwiti li jużaw jew jaħżnu l-enerġija solari. Dawn il-materjali spiss jissejħu"riċetturi mhux fullerene" biex tiddistingwihom mill-aktar robusti iżda inqas effiċjenti"fullerene riċetturi" magħmul minn xibka tal-karbonju nanoskala. Ċelloli solari magħmula minn aċċettaturi mhux fullerene drogati bil-kubrit jistgħu jiksbu effiċjenza ta '18% ekwivalenti għas-silikon, iżda l-ħajja tas-servizz tagħhom mhix twila.

& quot;Riċetturi mhux fullerene għandhom effiċjenza għolja ħafna, iżda fihom bonds dgħajfa li huma faċilment dissoċjati taħt fotoni ta 'enerġija għolja, speċjalment fotoni ultravjola [ultravjola] li huma komuni fid-dawl tax-xemx," Assistent Xjentist tar-Riċerka fl-Inġinerija Elettrika u Xjenza tal-Kompjuter fl-Università ta 'Michigan Li Yongxi qal. Awtur tal-karta Nature Communications.

Billi studja n-natura degradata ta 'dawk iċ-ċelloli solari mhux protetti, it-tim induna li għandhom bżonn appoġġ biss fi ftit postijiet. L-ewwel, jeħtieġ li jimblokkaw ir-raġġi ultravjola. Għal dan il-għan, żiedu saff ta 'ossidu taż-żingu, ingredjent komuni għall-ħarsien mix-xemx, mal-ġenb tal-ħġieġ li jħares lejn ix-xemx.

Is-saff irqaq tal-ossidu taż-żingu ħdejn iż-żona li jassorbi d-dawl jgħin biex imexxi elettroni ġenerati mix-xemx lejn l-elettrodu. Sfortunatament, qered ukoll l-assorbitur tad-dawl fraġli, għalhekk it-tim żied saff ta 'materjal ibbażat fuq il-karbonju msejjaħ IC-SAM bħala buffer.

Barra minn hekk, l-elettrodi li jiġbdu b'mod pożittiv"toqob" (essenzjalment l-ispazju vojt mill-elettroni) fiċ-ċirkwit jista 'wkoll jirreaġixxi ma' assorbituri tad-dawl. Biex jipproteġu dik in-naħa, żiedu saff buffer ieħor, li huwa fullerene forma bħal futbol.

It-tim imbagħad ttestja d-difiżi l-ġodda tagħhom taħt dawl tax-xemx simulat ta 'intensitajiet differenti, mid-dawl tipiku ta' xemx 1 sa 27 xemx, u temperaturi għoljin sa 150 grad Fahrenheit. Billi studja kif il-prestazzjoni tonqos taħt dawn il-kundizzjonijiet, it-tim iddeduċa li ċ-ċelloli solari xorta jistgħu joperaw b'effiċjenza ta '80% wara 30 sena.

Forrest jara l-futur ta 'dawn l-apparati"jiġi għal tieqa ħdejk.&kwota; It-tim tiegħu żied it-trasparenza tal-modulu għal 40%. Huma jemmnu li jistgħu jersqu lejn 60% trasparenza.

Qed jaħdmu wkoll biex iżidu l-effiċjenza mill-10% miksuba fil-modulu trasluċidu tar-rapport għal qrib il-15% li huwa maħsub li huwa possibbli bi trasparenza għolja. Peress li l-materjal jista 'jsir likwidu, l-ispiża tal-manifattura hija mistennija li tkun relattivament baxxa.