Sólarselluefni

Það eru til margar tegundir af efnum fyrir sólarsellur, þar á meðal formlaust sílikon, fjölkristallaðan sílikon, CdTe, CuInxGa (1-x) Se2 og aðra hálfleiðara, eða þætti úr þremur, fimm og sex hópum sem eru tengdir saman. Í stuttu máli eru efnin sem framleiða rafmagn eftir lýsingu þau efni sem sólarsellur leita að.
Sólhleðslustöð rafknúinna ökutækja prófar aðallega viðbrögð og frásog ljóss með mismunandi framleiðsluferlum og aðferðum til að ná byltingarkenndri byltingu með því að sameina breitt orkubil og leyfa fullt frásog stuttrar eða langrar bylgjulengdar, til að draga úr kostnaði við efni.
Það eru líka til tegundir af sólarsellum: undirlagsgerð eða þunnfilmugerð. Hægt er að skipta undirlaginu í einkristalla gerð eða kæla í fjölkristallaða blokkir eftir upplausn. Hægt er að sameina þunnfilmugerðina betur við bygginguna. Ef það er sveigjanleiki eða sveigjanleg gerð eða brotin gerð er efnið venjulega myndlaust sílikon. Það er líka eins konar lífræn eða nanó efni rannsóknir og þróun, sem er enn tilvonandi rannsóknir og þróun. Þess vegna höfum við heyrt um mismunandi kynslóðir sólarfrumna: fyrstu kynslóð af kísil undirlagi, önnur kynslóð þunnrar filmu, þriðju kynslóð nýrra hugmyndarannsókna og þróunar og fjórða kynslóð samsettra kvikmyndaefna.
Fyrsta kynslóð sólarsella hefur lengsta þróun og þroskaðri tækni. Það má skipta í einkristallaðan sílikon, fjölkristallaðan sílikon og formlaust sílikon. Hvað varðar notkun voru einkristallaður kísill og fjölkristallaður kísill meginhluti.
Önnur kynslóð þunnfilmu sólarsellur eru framleiddar með þunnfilmuferli. Tegundinni má skipta í Cadmium Telluride CdTe, Copper Indium Selenide CIS, Copper Indium Gallium Selenide CIGS, Gallium Arsenide GaAs
Stærsti munurinn á þriðju kynslóð rafhlöðunnar og fyrri kynslóð rafhlöðunnar er innleiðing lífrænna efna og nanótækni í framleiðsluferlinu. Það eru ljósefnafræðilegar sólarfrumur, litarljósnæmar sólfrumur, fjölliða sólarsellur og nanókristallaðar sólarfrumur.
Fjórða kynslóðin er að búa til marglaga uppbyggingu fyrir þunnu filmuna sem gleypir ljós frá rafhlöðunni.
Sum rafhlöðuframleiðslutækni. Ekki er aðeins hægt að framleiða eina tegund af rafhlöðu. Til dæmis, í vinnslu pólýkísils, er hægt að framleiða bæði gerð kísilkristallplötu og gerð þunnrar filmu.
Algeng fjölliða sólfrumuefni eru pólývínýlkarbasól (PVK), pólýasetýlen (PA), pólýfenýlen vínýlen (PPV) og pólýþíófen (PTh).
(1) Pólývínýlkarbasól (PVK)
Meðal fjölliða með ljósvirkni er PVK sú elsta sem fannst og fullkomlegast rannsakað. Hliðarhópurinn er með stórt rafrænt samtengingarkerfi, sem getur tekið í sig útfjólubláu ljósi. Spennu rafeindirnar geta flust frjálslega í gegnum hleðslusamstæðuna sem myndast af aðliggjandi karbasólhring. Þeir eru venjulega dópaðir með I2, SbCl3, trinitrofluorenone (TNF) og nitrostilbenebenzene afleiðu tetracyanoquinone (TCNQ).
(2) Pólýasetýlen (PA)
PA er rafræna fjölliðan með hæstu leiðni sem mælst hefur hingað til. Fjölliðunaraðferðir þess fela aðallega í sér Shirakawa Yingshu aðferð, Namm aðferð, Durham aðferð og sjaldgæft jarðefna hvarfakerfi. Yingshu Shirakawa notar Ziegler-Natta hvata með háum styrk, nefnilega TiOBu4-A1Et3, til að útbúa sjálfstætt pólýasetýlenfilmu með málmgljáa beint úr gasfasa asetýleni; Myndin er mynduð á stilla fljótandi kristal undirlaginu og PA kvikmyndin er einnig mjög stillt. Einkenni Narrman aðferðarinnar er að fjölliðunarhvatinn er "eldaður við háan hita", þannig að vélrænni eiginleikar og stöðugleiki fjölliðunnar eru verulega bættir.
(3) Pólýfenýlen vínýlen (PPV)
Undanfarin ár hafa PPV efni verið mest notuð á sviði ljóseindatækni og hafa mesta skilvirkni tækisins. Vegna samtengdrar uppbyggingar hennar er sameindakeðjan mjög stíf, oft erfitt að bræða og leysa upp og erfitt að vinna úr henni. Aðferðin til að fá leysanlegt PPV er að setja að minnsta kosti einn langkeðju alkan inn í bensenhringinn. Fjöldi alkana skal vera að minnsta kosti 6. Einnig kemur í ljós að leysni beinna alkana með greinótta skiptihópa er betri en beinna alkana með sama kolefnistölu. Dæmigerðarefnið er MEH-PPV (MEH; 2-metoxý-5 (2'-etýlhexoxý)), sem hefur góða leysni og er þægilegt í notkun; Bannaða bandbreiddin er 2,1eV, sem er tiltölulega í meðallagi.
(4) Pólýþíófen (PT) afleiður
Meðal allra samtengdra fjölliða er pólýþíófen mjög gott ljósvökvaefni. Vegna hæfilegs bandabils og mikillar holuhreyfanleika hefur það orðið einn af rannsóknarstöðvum lífrænna ljósvakaefna á undanförnum árum. Þar á meðal eru ljósvökvatækin með blönduðu filmu af svæðisbundnu pólý (3-hexýl) þíófen (P3HT) og leysanlegri C60 afleiðu PCBM sem virka lagið með mestu orkubreytingarnýtni við hitameðhöndlun, og orkubreytingarnýtni. hefur náð um 5 prósentum. Þess vegna hefur hönnun og myndun nýrra pólýþíófenafleiða, rannsókn á tengslum milli uppbyggingar og eiginleika pólýþíófen og endurbætur á eiginleikum pólýþíófenafleiða með breytingum á byggingu vakið athygli vísindamanna. Frá sjónarhóli ljósvökvaefna ættu þessar pólýþíófenafleiður að hafa grunneiginleikana: góð leysni og filmumyndun, breitt frásogsróf (sérstaklega á sýnilega ljóssvæðinu) og mikla hreyfanleika burðarefnis.