Материјали за соларне ћелије

Постоји много врста материјала за соларне ћелије, укључујући аморфни силицијум, поликристални силицијум, ЦдТе, ЦуИнкГа (1-к) Се2 и друге полупроводнике, или елементе од три, пет и шест група повезаних заједно. Укратко, материјали који производе електричну енергију након осветљења су материјали које траже соларне ћелије.
Соларна станица за пуњење електричних возила углавном тестира реакцију и апсорпцију светлости кроз различите производне процесе и методе како би се постигао револуционарни пробој комбиновања широког енергетског јаза и омогућавања пуне апсорпције кратке или дуге таласне дужине, како би се смањила цена материјала.
Постоје и типови соларних ћелија: тип супстрата или тип танког филма. Супстрат се може поделити на монокристални тип или охладити у поликристалне блокове након растварања. Тип танког филма може се боље комбиновати са зградом. Ако постоји закривљеност или флексибилни тип или пресавијени тип, материјал је обично аморфни силицијум. Постоји и врста истраживања и развоја органских или нано материјала, што је још увек перспективно истраживање и развој. Стога смо чули за различите генерације соларних ћелија: прву генерацију супстрата на бази силицијума, другу генерацију танког филма, трећу генерацију новог концепта истраживања и развоја и четврту генерацију композитних филмских материјала.
Прва генерација соларних ћелија има најдужи развој и најзрелију технологију. Може се поделити на монокристални силицијум, поликристални силицијум и аморфни силицијум. У погледу примене, монокристални силицијум и поликристални силицијум су били највећи део.
Друга генерација танкослојних соларних ћелија се производи поступком танког филма. Врсте се могу поделити на кадмијум телурид ЦдТе, бакар индијум селенид ЦИС, бакар индијум галијум селенид ЦИГС, галијум арсенид ГаАс
Највећа разлика између батерије треће генерације и батерије претходне генерације је увођење органске материје и нанотехнологије у процес производње. Постоје фотохемијске соларне ћелије, соларне ћелије осетљиве на боје, соларне ћелије од полимера и нанокристалне соларне ћелије.
Четврта генерација је да направи вишеслојну структуру за танки филм који апсорбује светлост из батерије.
Нека технологија производње батерија. Не може се произвести само један тип батерија. На пример, у процесу полисилицијума, могу се произвести и тип силицијумске кристалне плоче и тип танког филма.
Уобичајени полимерни материјали за соларне ћелије укључују поливинилкарбазол (ПВК), полиацетилен (ПА), поли-фенилен винилен (ППВ) и политиофен (ПТх).
(1) Поливинил карбазол (ПВК)
Међу полимерима са фотоелектричном активношћу, ПВК је најраније откривен и најпотпуније проучен. Његова бочна група има велики електронски систем коњугације, који може да апсорбује ултраљубичасто светло. Побуђени електрони могу слободно да мигрирају кроз комплекс наелектрисања формиран од суседног карбазолног прстена. Обично су допиране И2, СбЦл3, тринитрофлуореноном (ТНФ) и тетрацијанохиноном (ТЦНК) дериватом нитростилбенебензена.
(2) полиацетилен (ПА)
ПА је електронски полимер са највећом проводљивошћу измереном до сада. Његове методе полимеризације углавном укључују методу Схиракава Јингсху, Намм методу, Дурхам методу и каталитички систем ретких земаља. Јингсху Схиракава користи Зиеглер-Натта катализатор високе концентрације, наиме ТиОБу4-А1Ет3, за директну припрему самоносног полиацетиленског филма са металним сјајем од ацетилена у гасној фази; Филм се формира на оријентисаном течном кристалном супстрату, а ПА филм је такође високо оријентисан. Карактеристика Наррман методе је да катализатор полимеризације „стари на високој температури“, па су механичка својства и стабилност полимера значајно побољшани.
(3) Полифенилен винилен (ППВ)
Последњих година, ППВ материјали се највише користе у области оптоелектронике и имају највећу ефикасност уређаја. Због своје коњуговане структуре, молекуларни ланац је веома крут, често га је тешко топити и растварати и тешко га је обрадити. Метода за добијање растворљивог ППВ је увођење најмање једног дуголанчаног алкана у бензенски прстен. Број алкана треба да буде најмање 6. Такође је утврђено да је растворљивост равних алкана са разгранатим супституентима боља од растворљивости равних алкана са истим бројем угљеника. Репрезентативни материјал је МЕХ-ППВ (МЕХ; 2-метокси-5 (2'-етилхексокси)), који има добру растворљивост и погодан је за употребу; Забрањена ширина опсега је 2,1еВ, што је релативно умерено.
(4) Деривати политиофена (ПТ).
Међу свим коњугованим полимерима, политиофен је веома добар фотонапонски материјал. Због свог одговарајућег појаса и велике покретљивости рупа, постао је једно од истраживачких жаришта органских фотонапонских материјала последњих година. Међу њима, фотонапонски уређаји са мешаним филмом регионално структурираног поли (3-хексил) тиофена (П3ХТ) и растворљивог Ц60 деривата ПЦБМ-а као активног слоја имају највећу ефикасност конверзије енергије при топлотном третману и ефикасност конверзије енергије достигао око 5 процената . Стога су пројектовање и синтеза нових деривата политиофена, проучавање односа структуре и својстава политиофена и побољшање својстава деривата политиофена кроз структурну модификацију привукли пажњу истраживача. Из перспективе фотонапонских материјала, ови деривати политиофена треба да имају најосновнија својства: добру растворљивост и формирање филма, широк спектар апсорпције (посебно у области видљиве светлости) и високу покретљивост носача.