Ahli kimia California mencari cara membuat panel surya polimer berkinerja tinggi

Contoh Panel Polimer

Ahli kimia dari University of California mengusulkan skema untuk mengatur sel surya polimer yang meningkatkan efisiensinya. Sistem ini memungkinkan Anda untuk menghemat muatan yang terakumulasi bukan dalam hitungan mikrodetik, seperti baterai polimer konvensional, tetapi selama beberapa hari. Para ilmuwan tentu saja terinspirasi oleh contoh alam.

Fotosintesis adalah proses yang luar biasa, kompleks dan sangat efisien (dalam hal menggunakan klorofil), berkat semua kehidupan yang ada di planet ini. Dalam perjalanan evolusi, tanaman telah mempelajari teknologi multi-tahap untuk menghasilkan energi listrik dari foton. Dalam hal ini, struktur tanaman sedemikian rupa sehingga elektron dipisahkan dari molekul yang telah menerima muatan positif dan tetap terpisah darinya. Akibatnya, tuduhan itu dilestarikan.

Para insinyur berusaha mengganti panel silikon berkinerja tinggi dan mahal dengan yang polimer murah , tetapi mereka memiliki satu cacat - struktur mereka sering mengarah pada fakta bahwa elektron yang baru diperoleh disatukan kembali dengan donor, yang mengurangi koefisien konversi fotolistrik panel. Koefisien khas untuk panel polimer adalah sekitar 5%, sedangkan untuk silikon mencapai 25%, dan untuk struktur berlapis-lapis berbagai bahan bahkan melebihi 30%.

Sebelumnya, para insinyur tidak tahu cara memberi panel polimer struktur yang lebih efisien. Panel polimer standar menyerupai campuran banyak molekul polimer spaghetti panjang, dan bakso-fullerena. Polimer bertindak sebagai donor, mentransfer elektron ke akseptor fullerene, tetapi mereka sering "melompat" kembali tanpa berhenti pada akseptor.


Monster Macaroni mengerti apa yang dipertaruhkan

Sekarang, ahli kimia California telah mengusulkan cara yang tepat untuk menertibkan struktur. Dalam panel yang dibuat menurut metode mereka, benjolan rapi dari spaghetti polimer mengandung beberapa bakso fullerene di dalamnya, sementara fullerene lain mengelilingi benjolan ini di luar. Elektron pertama kali sampai ke fullerene dalam, dari mana ia pergi ke fullerene luar, di mana ia dapat diikat selama beberapa hari atau bahkan berminggu-minggu. Dan ini sangat meningkatkan efisiensi panel.

Pada saat yang sama, solusi beracun tidak diperlukan untuk merakit panel seperti itu - mereka dapat dikumpulkan dalam air biasa. Dan proses perakitan sangat disederhanakan - itu sudah cukup, menurut ahli kimia, untuk sekadar "membuang semua bahan yang disiapkan ke dalam air, dan mereka akan berkumpul sendiri ke dalam struktur yang diinginkan." Sekarang ahli kimia sedang mengerjakan proses pembuatan panel surya nyata berdasarkan teknologi ini.

Source: https://habr.com/ru/post/id380767/