A corrente lenta limita a eficiência solar orgânica

Os cientistas da Universidade de Tecnologia de Chemnitz estão desenvolvendo células solares orgânicas e econômicas e imprimíveis, mas o movimento lento dos elétrons causa resistência ao transporte, reduzindo a produção de energia e suas pesquisas mais recentes descobrem suas causas de raiz e soluções potenciais para melhorar o desempenho.



Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Chemnitz, liderados pelo Prof. Dr. Carsten Deibel, estão avançando o desenvolvimento de células solares orgânicas usando novos semicondutores e processos de impressão estabelecidos.Essas células solares leves e econômicas oferecem uma alternativa promissora aos módulos tradicionais de silício cristalino.Sua eficiência é prejudicada pelo transporte de carga lenta, limitando a produção geral de energia.

Ao contrário dos painéis solares convencionais, as células solares orgânicas são fabricadas usando uma “tinta” imprimível, criando uma camada de absorção de luz desordenada.Esse distúrbio diminui significativamente o movimento de elétrons e orifícios, aumentando a resistência ao transporte, um fator importante reduzindo a eficiência.A resistência ao transporte leva a transportadoras de cobrança de sua maneira, diminuindo o fator de preenchimento e a potência geral.

Para aprofundar sua compreensão dessa questão, Deibel e Saladina realizaram estudos extensos em diferentes projetos de células solares orgânicas.Ao analisar as características da tensão atual sob iluminação, eles avaliaram como a geração de carga, a recombinação e o transporte interagem para impactar a eficiência da conversão de energia.Seus resultados foram então comparados com o método SUNS-VOC, que constrói uma curva alternativa de tensão de corrente não afetada pela resistência ao transporte.

Os resultados indicam que, apesar da resistência ao transporte ser um fator limitante significativo, não há barreiras fundamentais para obter células solares orgânicas impressas em alta eficiência.O transporte de carga melhorou ao longo dos anos, mas a ligação exata entre as perdas de fatores de preenchimento e a resistência ao transporte permaneceu incerta.Um acompanhamento, pesquisadores de várias universidades alemãs exploram ainda as origens físicas da resistência ao transporte.Eles destacam que, além da recombinação, a forma da densidade dos estados em materiais orgânicos também desempenha um papel crucial.