भिटामिन सी उपचारले उल्टो जैविक सौर्य कोषहरूको स्थिरता सुधार गर्छ

दक्षिणी डेनमार्क विश्वविद्यालय (SDU) का अनुसन्धानकर्ताहरूको टोलीले जैविक सौर्य कोषहरू (OPV) को लागि पावर रूपान्तरण दक्षतामा भइरहेको प्रगतिसँग मेल खाने प्रयास गर्यो।नन-फुलरीन एक्सेप्टर (NFA)स्थिरता सुधार भएका सामग्रीहरू।

टोलीले एस्कर्बिक एसिड छनोट गर्‍यो, जसलाई सामान्यतया भिटामिन सी भनिन्छ, र यसलाई जिंक अक्साइड (ZnO) इलेक्ट्रोन ट्रान्सपोर्ट लेयर (ETL) र उल्टो उपकरण लेयर स्ट्याक र अर्धचालक पोलिमर (PBDB-T:IT-4F) द्वारा निर्मित NFA OPV कोशिकाहरूको फोटोएक्टिभ लेयर बीचको निष्क्रिय तहको रूपमा प्रयोग गर्‍यो।

वैज्ञानिकहरूले इन्डियम टिन अक्साइड (ITO) तह, ZnO ETL, भिटामिन C तह, PBDB-T:IT-4F अवशोषक, मोलिब्डेनम अक्साइड (MoOx) वाहक-चयनात्मक तह, र चाँदी (Ag) धातु सम्पर्कको साथ कोष निर्माण गरे।

समूहले पत्ता लगायो कि एस्कर्बिक एसिडले फोटोस्टेबिलाइजिङ प्रभाव उत्पादन गर्छ, जसले रिपोर्ट गर्छ कि एन्टिअक्सिडेन्ट गतिविधिले अक्सिजन, प्रकाश र तापको सम्पर्कबाट उत्पन्न हुने क्षयकारी प्रक्रियाहरूलाई कम गर्छ। पराबैंगनी-दृश्य अवशोषण, प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्रकाश-निर्भर भोल्टेज र वर्तमान मापन जस्ता परीक्षणहरूले पनि पत्ता लगाए कि भिटामिन सीले NFA अणुहरूको फोटोब्लीचिंग कम गर्छ र चार्ज पुनर्संयोजनलाई दबाउँछ, अनुसन्धानले उल्लेख गरेको छ।

उनीहरूको विश्लेषणले देखाएअनुसार, १ सूर्य अन्तर्गत ९६ घण्टा निरन्तर फोटोडिग्रेडेसन पछि, भिटामिन सी इन्टरलेयर भएको इनक्याप्सुलेटेड उपकरणहरूले आफ्नो मूल मूल्यको ६२% कायम राखे, जबकि सन्दर्भ उपकरणहरूले ३६% मात्र राखे।

नतिजाहरूले यो पनि देखाए कि स्थिरता लाभहरू दक्षताको मूल्यमा आएनन्। च्याम्पियन उपकरणले ९.९७% को पावर रूपान्तरण दक्षता, ०.६९ V को ओपन-सर्किट भोल्टेज, २१.५७ mA/cm2 को सर्ट-सर्किट वर्तमान घनत्व, र ६६% को फिल कारक हासिल गर्यो। भिटामिन सी नभएको सन्दर्भ उपकरणहरूले ९.८५% दक्षता, ०.६८V को ओपन-सर्किट भोल्टेज, २१.०२ mA/cm2 को सर्ट-सर्किट वर्तमान, र ६८% को फिल कारक प्रदर्शन गरे।

व्यावसायीकरण सम्भावना र स्केलेबिलिटीको बारेमा सोध्दा, भिडा एङ्गम्यान जो एक समूहको नेतृत्व गर्छिन्उन्नत फोटोभोल्टिक्स र थिन-फिल्म ऊर्जा उपकरणहरूको लागि केन्द्र (SDU CAPE)"यस प्रयोगमा हाम्रा उपकरणहरू २.८ मिमी२ र ६.६ मिमी२ थिए, तर SDU CAPE मा रहेको हाम्रो रोल-टु-रोल प्रयोगशालामा यसलाई बढाउन सकिन्छ जहाँ हामी नियमित रूपमा OPV मोड्युलहरू पनि बनाउँछौं।"

उनले उत्पादन विधिलाई मापन गर्न सकिने कुरामा जोड दिइन्, इन्टरफेसियल तह एक "सस्तो यौगिक हो जुन सामान्य विलायकहरूमा घुलनशील हुन्छ, त्यसैले यसलाई OPV सेलमा बाँकी तहहरू जस्तै रोल-टु-रोल कोटिंग प्रक्रियामा प्रयोग गर्न सकिन्छ" भनेर औंल्याइन्।

एङ्गम्यानले पेरोभस्काइट सोलार सेल र डाई-सेन्सिटाइज्ड सोलार सेल (DSSC) जस्ता अन्य तेस्रो-पुस्ताको सेल टेक्नोलोजीहरूमा OPV भन्दा बाहिरका additives को सम्भावना देख्छन्। "अन्य जैविक/हाइब्रिड सेमीकन्डक्टर-आधारित टेक्नोलोजीहरू, जस्तै DSSC र पेरोभस्काइट सोलार सेलहरूमा जैविक सौर्य सेलहरू जस्तै स्थिरता समस्याहरू छन्, त्यसैले यी प्रविधिहरूमा पनि स्थिरता समस्याहरू समाधान गर्न योगदान पुर्‍याउन सक्ने राम्रो सम्भावना छ," उनले भनिन्।

सेललाई "" भन्ने पत्रमा प्रस्तुत गरिएको थियो।फोटो-स्थिर गैर-फुलरीन-स्वीकारकर्ता-आधारित जैविक सौर्य कोषहरूको लागि भिटामिन सी", मा प्रकाशितACS एप्लाइड मटेरियल इन्टरफेसहरू।यस पेपरका पहिलो लेखक SDU CAPE का सम्थकुमार बालसुब्रमण्यम हुन्। टोलीमा SDU र रे जुआन कार्लोस विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरू समावेश थिए।

भविष्यलाई हेर्दा टोलीले प्राकृतिक रूपमा हुने एन्टिअक्सिडेन्टहरू प्रयोग गरेर स्थिरीकरण दृष्टिकोणहरूमा थप अनुसन्धान गर्ने योजना बनाएको छ। "भविष्यमा, हामी यस दिशामा अनुसन्धान जारी राख्नेछौं," एन्ग्म्यानले एन्टिअक्सिडेन्टको नयाँ वर्गमा आशाजनक अनुसन्धानलाई उल्लेख गर्दै भने।