hrvatski

"Nano" u fotonaponskim solarnim ćelijama

Nanostrukturirani materijali su prisutni u svim djelovima solarne ćelije. Za aktivni materijal, kristali nano metarskih dimenzija nude mogućnost modifikacije električnih, optičkih i vibracionih svojstava mijenjanjem geometrijskih dimenzija. U slučaju dimenzija bliskih Bohrovom radiusu, moguće je u radu solarne ćelije koristiti višefotonsku generaciju a vrijeme života fotogeneriranih nosioca naboja se može višestruko povećati. Slaganjem više slojeva različitih materijala moguće je realizirati solarne ćelije efikasnosti 40- 50% a mogućnost realizacije aktivnog sloja slaganjem nanokristala različitih dimenzija, formiranih kemijskim taloženjem može znatno pojednostaviti masovnu produkciju solarnih ćelija. Na predavanju će se ove mogućnosti ilustrirati sa nekoliko karakterističnih primjera. Za čitav niz materijala je difuziona dužina fotogeneriranih nosilaca nanometarskih dimenzija pa je nužno za efikasnu fotonaponsku pretvorbu da je debljina aktivnog sloja nanometarska. Da bi se za takve materijale realizirala zadovoljavajuća apsorpcija, realna površina mora biti znatno veća od nominalne. U tu svrhu se koriste razni nanostrukturirani vodljivi materijali koji osiguravanju veliku površinu na koju se mogu rasporediti čestice aktivnog materijala u vrlo tankom sloju. Jedna od takvih formi su nanocjevčice koje su light motiv aktualnog projekta. Za slučaj da se radi o aktivnom sloju od organskih materijala, fotogenerirani nosioci su ekscitoni koje treba razdvojiti na granci omski kontakt/aktivni sloj. U tom slučaju, materijal kontakta mora imati posebno dizajniran optički procijep koji mora biti veći od onog kod aktivnog materijala da bi se takav proces osigurao. U novije vrijeme se koriste omski kontakti od dva materijala. Jedan osigurava razdvajanje ekscitona a drugi je proziran i dobro vodljiv te sakuplja foto generirani naboj. Na predavanju će se pokazati pojednostavljena šema procesa sa nekoliko karakterističnih primjera. Istraživanja u ovom području zahtjevaju primjene tehnika koje omogućuju analizu nanostruktura kao što su mikroskopija visoke rezolucije, raspršenje x-zraka pod malim upadnim a malim i velikim kutom raspršenja. U električnoj i foto-električnoj karakterizaciji, nužna je kvalitetna analiza procesa generacije i rekombinacije za što se koriste različite tehnike od kojih je posebno zanimljiva impedancijska spektroskopija.

nano strukture; fotonaponske solarne ćelije organske sc

nije evidentirano