Getaran yang baik membawa kepada ujaan cekap dalam sel-sel solar hibrid

Bunyi persekitaran bandar boleh membantu meningkatkan kecekapan solar

Meningkatkan kecekapan sel solar hibrid hanya dengan meletakkan ia berhampiran sumber bunyi ambien atau getaran akan menjadi rahmat bagi fotovolta di kawasan bandar, dalam tentera, atau jentera atau pengangkutan. Hibrid sel-sel organik / bukan organik solar sudah menjadi pilihan menarik lebih silikon kerana kos yang lebih rendah, tetapi mereka mengalami kelemahan mereka sendiri kecekapan. Walau bagaimanapun , penyelidikan baru menunjukkan bahawa sifat-sifat piezoelektrik lapisan sel-sel bukan organik 'boleh digunakan untuk meningkatkan kecekapan keseluruhan sistem hibrid , yang menjanjikan kerana di mana sahaja bunyi dan matahari bersama-sama.

Bahan piezoelektrik menghasilkan elektrik apabila terdedah kepada getaran , bunyi, dan juga sentuhan. Walaupun ia dikenali bahawa zink oksida ( ZnO ) nanotube dikaji dalam kajian ini mempunyai sifat piezoelektrik, beberapa kajian telah dialamatkan . Selain itu , tumpuan telah pada elektrik yang dijana oleh kesan piezoelektrik sendiri, peratusan diabaikan output keseluruhan, bukannya bagaimana lapisan ini berinteraksi dalam sandwic hibrid

 Pelbagai nisbah aspek ZnO nanotube dicipta untuk kajian ini, di mana nisbah yang lebih tinggi mempunyai kecekapan yang lebih tinggi (Foto: Professor James Durrant)

 Walau bagaimanapun, ahli-ahli sains di Queen Mary University dan Imperial College London mendapati bahawa tahap bunyi serendah 75 desibel ( senyap daripada trafik bandar) meningkatkan kecekapan peranti photovoltaic mereka sehingga 50 peratus. Khususnya , kecekapan memuncak pada 10 kHz , kekerapan salunan nanotube ZnO dan kanan kira-kira di mana banyak nota tinggi hit muzik pop. Muzik telah diuji untuk menyeronokkan, dengan pop mempunyai kesan yang besar, dan klasik yang paling kurang ( kecekapan meningkat atau tidak, bagaimanapun, kini penyelidik telah mendapati tiada alasan untuk dubstep ).

Dengan bergetar sistem dalam gelap, mereka dapat menghapuskan kemungkinan bahawa voltan yang meningkat adalah semata-mata kerana lapisan piezoelektrik menjana elektrik sendiri. Jumlah kecil tenaga elektrik yang dijana tidak setanding dengan peningkatan dicapai dengan kedua-dua cahaya dan getaran.

Mereka menyimpulkan bahawa bidang elektrik yang ditubuhkan oleh nanotube ZnO bergetar berinteraksi dengan elektron berhijrah dari lapisan polimer organik. Proses ini mengurangkan kemungkinan penggabungan semula , di mana elektron bertenaga tetapi menyelesaikan kembali ke dalam lubang dan bukannya berhijrah ke ZnO lapisan elektron- menerima .

Mekanisme fizikal ini akan diterokai dengan lebih terperinci dalam karya yang diterbitkan dalam Materials.

Sumber : Queen Mary University London