વિટામિન સીની સારવાર ઊંધી કાર્બનિક સૌર કોષોની સ્થિરતામાં સુધારો કરે છે

યુનિવર્સિટી ઓફ સધર્ન ડેનમાર્ક (SDU) ના સંશોધકોની એક ટીમે ઓર્ગેનિક સોલાર કોશિકાઓ (OPV) માટે પાવર કન્વર્ઝન કાર્યક્ષમતામાં કરવામાં આવી રહેલી એડવાન્સિસ સાથે મેચ કરવાનો પ્રયાસ કર્યો.નોન-ફુલરીન સ્વીકારનાર (NFA)સ્થિરતા સુધારણા સાથે સામગ્રી.

ટીમે એસ્કોર્બિક એસિડની પસંદગી કરી, જેને સામાન્ય રીતે વિટામિન સી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અને તેનો ઉપયોગ ઝીંક ઓક્સાઈડ (ZnO) ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ લેયર (ETL) અને એનએફએ OPV કોષોના ફોટોએક્ટિવ લેયરની વચ્ચેના પેસિવેશન લેયર તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો, જે ઈન્વર્ટેડ ડિવાઈસ લેયર સ્ટેક સાથે ફેબ્રિકેટેડ છે. સેમિકન્ડક્ટિંગ પોલિમર (PBDB-T:IT-4F).

વૈજ્ઞાનિકોએ ઇન્ડિયમ ટીન ઓક્સાઇડ (ITO) સ્તર, ZnO ETL, વિટામિન C સ્તર, PBDB-T:IT-4F શોષક, મોલિબડેનમ ઓક્સાઇડ (MoOx) વાહક-પસંદગીયુક્ત સ્તર અને ચાંદી (Ag) સાથે કોષનું નિર્માણ કર્યું. ) મેટલ સંપર્ક.

જૂથે શોધી કાઢ્યું કે એસ્કોર્બિક એસિડ ફોટોસ્ટેબિલાઇઝિંગ અસર પેદા કરે છે, અહેવાલ આપે છે કે એન્ટીઑકિસડન્ટ પ્રવૃત્તિ ઓક્સિજન, પ્રકાશ અને ગરમીના સંપર્કમાં આવતા અધોગતિની પ્રક્રિયાઓને ઘટાડે છે. પરીક્ષણો, જેમ કે અલ્ટ્રાવાયોલેટ-દ્રશ્ય શોષણ, અવરોધ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, પ્રકાશ-આશ્રિત વોલ્ટેજ અને વર્તમાન માપન, એ પણ બહાર આવ્યું છે કે વિટામિન સી NFA અણુઓના ફોટોબ્લીચિંગને ઘટાડે છે અને ચાર્જ રિકોમ્બિનેશનને દબાવી દે છે, સંશોધનમાં નોંધ્યું છે.

તેમના વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે, 1 સન હેઠળ 96 કલાકના સતત ફોટોડિગ્રેડેશન પછી, વિટામિન સી ઇન્ટરલેયર ધરાવતા એન્કેપ્સ્યુલેટેડ ઉપકરણોએ તેમના મૂળ મૂલ્યના 62% જાળવી રાખ્યા હતા, સંદર્ભ ઉપકરણો માત્ર 36% જાળવી રાખ્યા હતા.

પરિણામોએ એ પણ દર્શાવ્યું હતું કે સ્થિરતા લાભ કાર્યક્ષમતાના ખર્ચે આવ્યો નથી. ચેમ્પિયન ડિવાઇસે 9.97% ની પાવર કન્વર્ઝન કાર્યક્ષમતા, 0.69 V નું ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ, 21.57 mA/cm2 ની શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન ઘનતા અને 66% નું ફિલ ફેક્ટર પ્રાપ્ત કર્યું. વિટામીન C ધરાવતા સંદર્ભ ઉપકરણોમાં 9.85% કાર્યક્ષમતા, 0.68V નું ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ, 21.02 mA/cm2 નું શોર્ટ-સર્કિટ કરંટ અને 68% નું ફિલ ફેક્ટર દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

જ્યારે વ્યાપારીકરણની સંભવિતતા અને માપનીયતા વિશે પૂછવામાં આવ્યું ત્યારે, વિડા એન્ગ્મેન કે જેઓ એક જૂથના વડા છેસેન્ટર ફોર એડવાન્સ ફોટોવોલ્ટેઈક્સ એન્ડ થિન-ફિલ્મ એનર્જી ડિવાઈસીસ (SDU CAPE), pv મેગેઝિનને કહ્યું, "આ પ્રયોગમાં અમારા ઉપકરણો 2.8 mm2 અને 6.6 mm2 હતા, પરંતુ SDU CAPE ખાતેની અમારી રોલ-ટુ-રોલ લેબમાં માપી શકાય છે જ્યાં અમે નિયમિતપણે OPV મોડ્યુલ પણ બનાવીએ છીએ."

તેણીએ ભારપૂર્વક જણાવ્યું હતું કે ઉત્પાદન પદ્ધતિને માપી શકાય છે, તે દર્શાવે છે કે ઇન્ટરફેસિયલ લેયર એ "સસ્તું સંયોજન છે જે સામાન્ય સોલવન્ટમાં દ્રાવ્ય હોય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ બાકીના સ્તરોની જેમ રોલ-ટુ-રોલ કોટિંગ પ્રક્રિયામાં થઈ શકે છે" એક OPV સેલ.

એન્ગ્મેન અન્ય ત્રીજી પેઢીના સેલ ટેક્નોલૉજીમાં OPV ઉપરાંત ઉમેરણો માટે સંભવિત જુએ છે, જેમ કે પેરોવસ્કાઇટ સોલાર સેલ અને ડાઇ-સેન્સિટાઇઝ્ડ સોલર સેલ (DSSC). "અન્ય ઓર્ગેનિક/હાઇબ્રિડ સેમિકન્ડક્ટર-આધારિત ટેક્નોલોજીઓ, જેમ કે DSSC અને પેરોવસ્કાઇટ સોલાર કોષો, કાર્બનિક સૌર કોષો જેવી જ સ્થિરતા સમસ્યાઓ ધરાવે છે, તેથી આ ટેક્નોલોજીઓમાં પણ સ્થિરતા સમસ્યાઓ ઉકેલવામાં તેઓ યોગદાન આપી શકે તેવી સારી તક છે," તેણીએ જણાવ્યું.

કોષને પેપરમાં રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો “ફોટો-સ્થિર નોન-ફુલરીન-સ્વીકાર-આધારિત કાર્બનિક સૌર કોષો માટે વિટામિન સી"માં પ્રકાશિતACS એપ્લાઇડ મટિરિયલ ઇન્ટરફેસ.પેપરના પ્રથમ લેખક SDU CAPE ના સંબથકુમાર બાલાસુબ્રમણ્યન છે. ટીમમાં SDU અને રે જુઆન કાર્લોસ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોનો સમાવેશ થાય છે.

આગળ જોઈને ટીમ કુદરતી રીતે બનતા એન્ટીઑકિસડન્ટોનો ઉપયોગ કરીને સ્થિરીકરણના અભિગમોમાં વધુ સંશોધન માટે યોજના ધરાવે છે. "ભવિષ્યમાં, અમે આ દિશામાં તપાસ ચાલુ રાખીશું," એન્ગમેને એન્ટીઓક્સીડેન્ટ્સના નવા વર્ગ પરના આશાસ્પદ સંશોધનનો ઉલ્લેખ કરતા કહ્યું.