Корзина
7 отзывов

Органічні фотомодулі - навіть якщо це досить дешево, ефективність має значення.

Органічні фотомодулі - навіть якщо це досить дешево, ефективність має значення.

27.11.20

Британо-німецька дослідницька група стверджує, що органічні PV-технології можуть стати настільки зрілими, щоб конкурувати з кристалічним кремнієм та тонкоплівковою продукцією не тільки в BIPV, а й у виробництві електроенергії на ринку електроенергії. Однак для того, щоб туди дістатися, органічні фотоелектричні продукти повинні досягти більш високої ефективності. Органічні сонячні елементи мають багато перспектив для PV-галузі. Міжнародна дослідницька група з Оксфордського університету у Великобританії та Дрезденського технологічного університету у Німеччині дослідила можливі поточні та майбутні застосування органічних сонячних технологій та дійшла висновку, що органічні фотоелектричні пристрої можуть залишити огородження бізнесу BIPV та портативної електроніки а також буде прийнята для виробництва електроенергії на ринку електроенергії, якщо буде досягнута вища ефективність та менші витрати.

У статті "Органічні сонячні клітини - шлях до комерційного успіху", опублікованій у "Advanced Energy Materials", британсько-німецька група зазначає, що з точки зору струму короткого замикання та коефіцієнта заповнення органічні клітини вже здатні конкурувати зі своїм кристалічним кремнієм або плівкових аналогів, і що в даний час обмежує їх промисловий розвиток - низька напруга розімкнутого ланцюга.

Проблеми ефективності та стабільності

На думку вчених, найкращий спосіб зменшити втрати напруги в розімкнутому контурі в цих пристроях і зменшити розрив між ними та іншими PV-технологіями - це зменшення непроменевих втрат. Ці втрати напруги здебільшого обумовлені рекомбінацією фотогенерованих носіїв заряду, включаючи неминучу радіаційну рекомбінацію, і лише частково через необхідність події переносу електрона для дисоціації екситонів.

Майбутні дослідження, продовжували говорити вчені, також повинні збільшити довгострокову стабільність цих клітин. Вони визначили основні причини деградації, як дифузія молекулярного кисню та води в пристрої, механічні пошкодження, які можуть трапитися в стосі приладів, а також дефектна конструкція та інкапсуляція модулів. "На додаток до виклику матеріалів важливим є візерунок активних матеріалів та електродів у сумісних з виробництвом процесах для створення субелементів та з'єднань з невеликими втратами", - пояснили вони далі.

Полімерні клітини проти малих молекул

На даний час на ринку конкурують на ринку дві основні технології осадження, одна з яких використовує полімери, які є довгими молекулярними ланцюгами, а друга, що використовує розчинні малі молекули, також відомі як олігомери, наноситься через щілинне покриття або трафаретний друк. "На перший погляд, обробка рішень видається кращою, оскільки вона вимагає порівняно простих технологій і не потребує інструментів, вартість яких є вищою", - заявили дослідники. "Однак, щоб передбачити розвиток OSC, дуже цікаво поглянути на комерціалізацію світлодіодів: у цій галузі майже одночасно були виявлені маломолекулярні пристрої та полімерні пристрої". Ефективність клітин на основі полімеру все ще вища, ніж ефективність на основі оброблених вакуумом малих молекул, оскільки вони мають краще поглинання світла. "Однак недавній прогрес у обробці розчином N-фторбензолсульфонміду (NFA) на основі малих молекул клітин з ефективністю понад 14% вказує на те, що існує потенціал NFA і для OSC, обробленого вакуумом", - сказав учений.

Потужність фотоелектричних додатків

У майбутньому 0rganic PV може бути застосований у широкомасштабному сегменті PV, який вчені назвали «потужним» PV-додатком. "Що, нарешті, має значення у цих" енергетичних "фотоелектричних додатках, це вартість виробництва енергії в центах за кіловат-годину", - уточнили вони. "Це вже знімає часто використовуваний аргумент на користь органічної сонячної енергії:" якщо вона досить дешева, ефективність не має значення "." На їх думку, у цьому сегменті, зокрема, земельні витрати та баланс системних витрат унеможливлюють вихід на ринок органічних PV-технологій за сучасних ринкових умов. "Отже, органічна сонячна енергія може конкурувати з кристалічним кремнієм лише тоді, коли вона досягає ефективності модуля близько 20%, терміну служби більше 20 років і коштує значно нижче кремнію", - пояснили вони далі, додавши, що збільшення терміну служби пристроїв на сьогоднішній день є найбільш досяжним серед трьох цілей.

Британо-німецька команда також підкреслила, що в даний час важко окреслити майбутню траєкторію цін на органічну PV-технологію через нинішню відсутність великих обсягів виробництва в галузі. "Це не дивно, оскільки OSC - це абсолютно нова технологія, і всі інструменти та матеріали вперше масово випускаються", - підтвердив він. "На відміну від цього, кремній-PV отримав десятиліття історії масштабування витрат".

Другие статьи