Les cellules solaires à colorant utilisées dans des conditions de faible luminosité pourraient fonctionner de manière additionally cohérente grâce à une meilleure compréhension du rôle des additifs dans l'optimisation des électrolytes.




Les ordinateurs portables et les téléphones mobiles, entre autres appareils, peuvent être chargés ou alimentés à l'intérieur, à l'abri de la lumière directe du soleil, à l'aide de cellules solaires à colorant (DSC), qui ont atteint des rendements allant jusqu'à 34% à 1000 lux à partir d'une lampe fluorescente.

Des électrolytes à foundation de cuivre contenant diverses combinaisons d'additifs ont été utilisés pour atteindre ces rendements, avec des résultats variables à ce jour.




L'interaction de ces additifs avec les espèces de cuivre dans l'électrolyte a été une préoccupation au cours des dernières années, et les progrès ont été compromis par un manque de compréhension de l'effet réel des différents additifs.

Désormais ont démontré l'importance cruciale des molécules 4-tert-butylpyridine (tBP) et 1-méthyl-benzimidazole (NMBI ) comme additifs optimaux pour maximiser les performances des médiateurs redox cuivre.

Les résultats ont été publiés dans la revue Innovative Energy Materials.

L'analyse par diffraction des rayons X, l'absorption et la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire ont été utilisées pour trouver la combinaison d'additifs qui supprime le in addition efficacement les pertes de recombinaison, ce qui améliore les performances des cellules solaires.

Le leading auteur commun, le Dr Sebastian Fürer de l'Université Monash et Exciton Science, a déclaré: « Les chercheurs étaient auparavant un peu inquiets motor vehicle le tBP peut interagir avec les complexes de cuivre et tout le monde a dit: ‘essayons de l'éviter'. Les gens pensaient que cela était préjudiciable aux performances des cellules solaires mais nous avons examiné cela de in addition près.

« Nous avons en fait constaté qu'il est vraiment critical de le conserver car or truck cela réduit l'un des principaux mécanismes de perte.

« C'est une découverte vraiment excitante. Donc, à partir de maintenant, les gens doivent penser à cette interaction afin d'avoir des rendements élevés pour ces appareils. »

Selon Sebastian, l'utilisation du bon additif dans les nouveaux médiateurs redox cuivre est désormais inclined de devenir la norme dans les attempts futurs pour améliorer les performances du DSC.

« Vous ne pouvez pas l'oublier, automobile la cellule solaire passe de 9% d'efficacité à moins de 1%. C'est vraiment une énorme différence », a-t-il déclaré.

« Au lieu d'essayer d'éviter cette interaction, pour l'avenir, les chercheurs devront s'assurer que cette interaction se produit, mais uniquement de manière bénéfique. Nous avons examiné toutes les différentes get-togethers et résolu une grande problem. Les résultats sont très concluants.  »

La première auteure commune, le Dr Rebecca Milhuisen, également de l'Université Monash, a ajouté: « Nos résultats identifient des mécanismes cruciaux de perte de efficiency et constituent un pas de furthermore vers le développement de matériaux de transportation de charges à faible coût pour les cellules solaires de nouvelle génération. »

L'auteur principal, le professeur Udo Bach de l'Université Monash, estime que les résultats permettront aux chercheurs de concevoir et de créer avec succès une prochaine génération de matériaux furthermore efficace.

« Les cellules solaires à colorant imprimables à faible coût ont vu leur efficacité augmenter considérablement ces dernières années », a-t-il déclaré.

« Dans notre report, nous révélons des détails jusqu'alors inconnus sur l'interaction de ces composés avec d'autres additifs dans la cellule, qui sont la clé de leurs performances exceptionnelles.

« Forts de ces nouvelles connaissances, nous pouvons désormais concevoir la prochaine génération de matériaux de transport de charge à base de cuivre qui devraient être encore furthermore efficaces. »