Глобальная энергия

Принципы работы солнечных элементов. Окончание

🤔 В органических полупроводниках поглощение кванта света как правило порождает не свободные электроны и дырки, а их связанное кулоновским притяжением состояние, называемое экситоном. Для генерации свободных зарядов необходимо диссоциировать экситон на свободные электроны и дырки, для этого необходимо приложить энергию, отвечающую энергии связи экситона. В органических полупроводниках характерная энергия связи экситона обычно лежит в диапазоне 0.3–0.5 эВ. Из-за того, что необходима дополнительная энергия на диссоциацию экситона максимально возможный кпд ОСБ будет ниже предела Шокли-Куиссе. Для диссоциации экситона на свободные заряды в органической фотовольтаике используют гетерепереход типа II – контакт двух полупроводников. Полупроводник, на котором оказывается электрон/дырка после диссоциации экситона называют акцептором/донором электронов. При поглощении кванта света в одном из полупроводников рождается экситон, который мигрирует в область гетероперехода, где диссоциирует на свободные электрон и дырку. Далее электрон по фазе акцептора движется к катоду, а дырка по фазе донора – к аноду.

👉 В органических полупроводниках типичная длина диффузии экситона за время его жизни обычно составляет несколько нанометров, что намного меньше характерной длины поглощения света (десятки нанометров). В связи с этим в планарном гетерепереходе только экситоны, рожденные в пределах их длины диффузии от границы гетероперехода, имеют шанс ее достигнуть и диссоциировать. Для того, чтобы подавляющая часть экситонов диссоциировала на границе гетероперехода используют концепцию объемного гетероперехода, где материалы донора и акцептора образуют композит в состоянии фазового расслоения на нанометровом масштабе. Например, в растворном методе нанесения активного слоя, оптимальную морфологию объемного гетероперехода получают путем нанесения раствора смеси донора и акцептора на подложку при специально подобранных условиях (тип растворителя, соотношение донор-акцептор и т.д.) часто с последующей постобработкой, например, путем температурного отжига или выдержкой полученной пленки в парах растворителя.

https://www.group-telegram.com/cn/globalenergyprize.com/7852

Telegram

Глобальная энергия

Принципы работы солнечных элементов

☀️ В основе работы солнечных элементов (СЭ) лежит фотоэлектрический эффект, состоящий в том, что при поглощении света активном слое появляются носители тока – электроны и дырки, которые собираются на электродах элемента…

www.group-telegram.com/cn/globalenergyprize.com/7874

357 viewsSep 20 at 14:59

Принципы работы солнечных элементов. Окончание

🤔 В органических полупроводниках поглощение кванта света как правило порождает не свободные электроны и дырки, а их связанное кулоновским притяжением состояние, называемое экситоном. Для генерации свободных зарядов необходимо диссоциировать экситон на свободные электроны и дырки, для этого необходимо приложить энергию, отвечающую энергии связи экситона. В органических полупроводниках характерная энергия связи экситона обычно лежит в диапазоне 0.3–0.5 эВ. Из-за того, что необходима дополнительная энергия на диссоциацию экситона максимально возможный кпд ОСБ будет ниже предела Шокли-Куиссе. Для диссоциации экситона на свободные заряды в органической фотовольтаике используют гетерепереход типа II – контакт двух полупроводников. Полупроводник, на котором оказывается электрон/дырка после диссоциации экситона называют акцептором/донором электронов. При поглощении кванта света в одном из полупроводников рождается экситон, который мигрирует в область гетероперехода, где диссоциирует на свободные электрон и дырку. Далее электрон по фазе акцептора движется к катоду, а дырка по фазе донора – к аноду.

👉 В органических полупроводниках типичная длина диффузии экситона за время его жизни обычно составляет несколько нанометров, что намного меньше характерной длины поглощения света (десятки нанометров). В связи с этим в планарном гетерепереходе только экситоны, рожденные в пределах их длины диффузии от границы гетероперехода, имеют шанс ее достигнуть и диссоциировать. Для того, чтобы подавляющая часть экситонов диссоциировала на границе гетероперехода используют концепцию объемного гетероперехода, где материалы донора и акцептора образуют композит в состоянии фазового расслоения на нанометровом масштабе. Например, в растворном методе нанесения активного слоя, оптимальную морфологию объемного гетероперехода получают путем нанесения раствора смеси донора и акцептора на подложку при специально подобранных условиях (тип растворителя, соотношение донор-акцептор и т.д.) часто с последующей постобработкой, например, путем температурного отжига или выдержкой полученной пленки в парах растворителя.

https://www.group-telegram.com/cn/globalenergyprize.com/7852

BY Глобальная энергия