เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์คืออะไร?

เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยวัสดุอินทรีย์ พวกเขาส่วนใหญ่ใช้สารอินทรีย์ที่ไวต่อแสงเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าเพื่อสร้างกระแสผ่านผลกระทบของเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้ได้ผลของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่ เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์มีลักษณะของความยืดหยุ่น น้ำหนักเบา สีที่ปรับได้ การประมวลผลโซลูชัน และการเตรียมการพิมพ์พื้นที่ขนาดใหญ่ ขณะนี้พวกเขากำลังเป็นจุดร้อนในด้านการวิจัยเซลล์แสงอาทิตย์แต่ประสิทธิภาพต่ำเป็นเหตุผลหลักที่จำกัดการใช้งานขนาดใหญ่

1. หลักการของเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์

เซลล์แสงอาทิตย์ออร์แกนิกใช้สารอินทรีย์ที่ไวต่อแสงเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ และสร้างแรงดันไฟฟ้าเพื่อสร้างกระแสโดยผลของโฟโตโวลตาอิก วัสดุอินทรีย์ที่ไวต่อแสงหลักมีโครงสร้างคอนจูเกตและการนำไฟฟ้า

2. โครงสร้างเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์

เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์สามารถแบ่งออกเป็นโครงสร้างทางแยกเดี่ยว โครงสร้างทางแยก PN และโครงสร้างนาโนคริสตัลไลน์ที่ไวต่อสีตามวัสดุเซมิคอนดักเตอร์

①. โครงสร้างทางแยกเดี่ยวเป็นเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ที่สร้างขึ้นตามหลักการของสิ่งกีดขวางชอตต์ โครงสร้างของมันคืออิเล็กโทรดแก้ว/โลหะ/สีย้อม/อิเล็กโทรดโลหะ ซึ่งใช้ฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกันของอิเล็กโทรดทั้งสองเพื่อสร้างสนามไฟฟ้า อิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนจากอิเล็กโทรดโลหะที่มีฟังก์ชันการทำงานต่ำไปยังอิเล็กโทรดที่มีฟังก์ชันการทำงานสูงเพื่อสร้างโฟโตเคอร์เรนต์ เนื่องจากอิเล็กตรอนและรูทั้งหมดถูกถ่ายโอนในวัสดุเดียวกัน อัตราการแปลงตาแมวจึงค่อนข้างต่ำ

②โครงสร้าง heterojunction PN หมายถึงโครงสร้างนี้มีโครงสร้าง heterojunction ของผู้บริจาคและตัวรับ (เซมิคอนดักเตอร์ชนิด N และเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P) วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่เป็นสีย้อม เช่น สารประกอบ phthalocyanine และสารประกอบ perylene tetraformaldehyde imine โดยใช้ส่วนต่อประสาน D/A และการแยกรูอิเล็กตรอนระหว่างชั้นเซมิคอนดักเตอร์ ลักษณะการถ่ายโอนในวัสดุต่างๆ เพิ่มประสิทธิภาพการแยกสาร อัตราการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำโดย Elias Stathatos และอื่น ๆ รวมข้อดีของสารประกอบอนินทรีย์และอินทรีย์อยู่ระหว่าง 5% ถึง 6%.

③NPC (nanocrystaline photovoltaic cell) เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนาโนคริสตัลที่ไวต่อสีย้อม (DSSC) ส่วนใหญ่หมายถึงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดหนึ่งที่ใช้ฟิล์ม TiO2 ที่มีโครงสร้างนาโนหลายโมฆะที่มีสารย้อมสีเป็นโฟโตแอโนด เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่เลียนแบบหลักการสังเคราะห์แสงของคลอโรฟิลล์ในพืช อย่างไรก็ตาม เซลล์แสงอาทิตย์ NPC สามารถเลือกอิเล็กโทรไลต์รีดอกซ์ที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโฟโตอิเล็กทริก ซึ่งโดยทั่วไปจะเสถียรที่ 10% และนาโนคริสตัลไลน์ TiO2 นั้นง่ายต่อการเตรียม ต้นทุนต่ำ และมีช่วงชีวิตที่ยาวนาน ซึ่งมีโอกาสทางการตลาดที่ดี .