Turecký výzkumný tým testoval organickou aktivní vrstvu ve tvaru hemisféry skořápky pro fotovoltaické aplikace. Skupina zjistila, že tvar maximalizuje absorpci světla a úhlové pokrytí ve srovnání s buňkami s plochou strukturou. Což naznačuje, že struktura by byla přínosná pro aplikace vyžadující flexibilní zachycování světla, jako je nositelná elektronika.
Výzkumníci z Univerzity Abdullaha Güla v Turecku vyvinuli polokulový tvar pláště pro strukturu organických fotovoltaických (OPV) článků.
Provedli trojrozměrnou analýzu konečných prvků, aby posoudili, jak světlo interaguje se strukturami a materiály hemisférické buňky. A zjistili, že navrhovaný design buňky může uvolnit potenciál v absorpci světla a úhlovém pokrytí.
Výzkumná skupina vysvětlila, že tato zlepšení lze přičíst lepšímu spojení světla a jeho vedení aktivní vrstvou. Což umožňuje polokulový tvar pláště zařízení. Dodal, že rozšířené úhlové pokrytí by bylo zvláště výhodné pro aplikace vyžadující flexibilní zachycování světla, jako je nositelná elektronika.
„Díky zlepšeným charakteristikám absorpce a všesměrovosti budou navrhované aktivní vrstvy ve tvaru hemisféry skořápky užitečné v různých oblastech použití organických solárních článků, jako jsou biomedicínská zařízení, stejně jako v aplikacích, jako jsou okna a skleníky pro výrobu elektřiny, internet. -of-things, a tak dále,“ řekl hlavní autor výzkumu, Dooyoung Hah.
Zlepšení úhlového pokrytí u organických FV článků
Analýza ukázala, že při vystavení příčnému elektrickému (TE) polarizovanému světlu poskytuje polokulovitá struktura skořepiny 66 % zvýšení absorpce světla ve srovnání se zařízeními s plochou strukturou. U příčně magnetického (TM) polarizovaného světla bylo pozorováno 36 % zlepšení.
Ve srovnání s designem poloválcového pláště zaznamenala polokulovitá struktura pláště 13 % zvýšení absorpce světla pro polarizaci TE a 21 % zlepšení pro polarizaci TM. Hemisférická struktura také nabízela rozšířené úhlové pokrytí, pokrývající až 81 stupňů pro TE polarizaci a 82 stupňů pro TM polarizaci.
Vědci prezentovali svá zjištění a návrh článku v článku „Organické fotovoltaické články ve tvaru polokoule pro zlepšení absorpce a zlepšené úhlové pokrytí“. Ten se nedávno publikoval v SPIE Journal of Photonics for Energy (JPE).
Organické fotovoltaické články jsou alternativou k jejich protějškům na bázi křemíku. I když se chválily pro svou flexibilitu a nákladovou efektivitu, v současnosti zůstávají méně účinné než běžné krystalické křemíkové články.
V lednu vědci z Korea Advanced Institute of Science and Technology uvedli, že jejich nové organické fotovoltaické články, vhodné pro nositelnou elektroniku, mají účinnost konverze 19 %. Ve stejném měsíci francouzští specialisté na organickou fotovoltaiku Dracula Technologies odhalili využití svých organických článků v novém flexibilním úložném zařízení.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
