42 ÅÍÅÐÃÈß 3'2021 лен напредък през последното десетилетие към разработването на прозрачни органични слънчеви клетки. Но те са срещнали една постоянна пречка: намирането на подходящи материали за електродите, които извеждат ток от клетката. Графенът е материал с дебелина само един атом, който ефективно провежда топлина и електричество. Разработват се техники, използващи графен, за да създадат слънчеви клетки, които могат да се монтират на повърхности, вариращи отстъкло до пластмаса до хартия. Напредък в соларната технология беше постигнат благодарение на нов метод за нанасяне на дебел един атом слой графен върху слънчевата клетка - без да се увреждат близките чувствителниорганичниматериали. Досега разработчиците на прозрачни слънчеви клетки обикновено разчитаха на скъпи, чупливи електроди, склонни към напукване, когато устройството се огъва. Възможността да се използва графен вместо това прави възможно да бъдат произвеждани наистина гъвкави, евтини, прозрачни слънчеви клетки, които могат да превърнат практически всяка повърхност в източник на електрическа енергия. Два ключови проблема забавиха навлизанео на графенови електроди вмасовото производство. Първиятпроблем е полагането на графеновите електроди върху слънчевата клетка. Повечето слънчеви клетки са изградени върху субстрати като стъкло или пластмаса. Долният графенов електрод се полага директно върху този субстрат - задача, която може да бъде постигната чрез процеси, включващи вода, разтворители и топлина. След това се добавят останалите слоеве, завършващи с горния графенов електрод. Но поставянето на горния електрод върху повърхността нат. нар. транспортния слой е сложно. Този слой се разтваря във вода, а органичните материали точно под него са чувствителни към почти всичко, включително вода, разтворители и топлина. В резултат на това изследователите обикновено използват горен ITO електрод. Вторият проблем при използването на графен е, че двата електрода трябва да играят различни роли. Лекотата, с която даден материал пропуска електрони, е свойство, определено като негова работна функция. Но в слънчевата клетка само един от електродите трябва да позволи на електроните да преминават лесно. В резултат на това, ако двата електрода са направени от графен, ще се изисква промяна на работната функция на един от тях, така че електроните да се движат в една посока на преобразуването на енергия в сравнение с твърди аналози, въпреки че процесът, използван за полагане на перовскитен абсорбиращ слой, е подобен. Изискват различни методи за полагане, за да се постигне желаната ефективност на преобразуване на мощността на перовскитните филми, особено за F-PSC с по-голяма площ. Технологиите за производство натънките филмивече санавлезлиавъвфотоволтаичната индустрия. Тънкослойните слънчеви клетки предлагатнай-обещаващите възможности за намаляване на разходите за фотоволтаични системи. Слънчевите клетки от перовскит отварят възможности за нови приложения с повишаване на стабилността и надеждността. Основен проблем, над който се работи, е токсичността на оловото и неговото въздействие върху околната среда. Тогава основна задача е намирането на материал, който да замести оловото, като към момента това най-често е калай. Въпреки забележителните подобрения в PCE, дългосрочната стабилност, подходяща за осигуряване на повече от 25 години експлоатация на открито, остава да бъде доказана. Едно от най-честите притеснения е, че излагането на перовскитите на светлина води до значително разграждане чрез миграция на йони. Належащ въпрос е да се обърне внимание на оперативната стабилност на гъвкавите перовскитни слънчеви клетки при топлинно и светлинно напрежение. За да се стабилизират перовскитните активни материали е възможно да се настрои качеството на тънкия филм чрез модифициране на химичния състав. Графенът и органичните съединения Фотоволтаичните слънчеви клетки, изработени от органични съединения, биха предложили различни предимства пред днешните неорганични силициеви слънчеви клетки. Те биха били по-евтини и по-лесни за производство. Те биха били по-леки и гъвкави, отколкото тежки, твърди и крехки, и така биха били по-лесни за транспортиране, включително до отдалечени региони без централна електрическа мрежа. И те биха могли да бъдат прозрачни. Много органични материали абсорбират ултравиолетовите и инфрачервените компоненти на слънчевата светлина, но предават видимата част, която очите ни могат да открият. Следователно органичните слънчеви клетки могат да бъдат монтирани на повърхности навсякъде около нас и да събират енергия, без да ги забелязваме. Изследователите постигнаха значите-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTEyMTYwMw==