عسگری با مدرک دکتری تخصصی فیزیک فوتونیک از دانشگاه تبریز در توضیح این طرح گفت: سلولهای خورشیدی آلی بهعنوان یک فناوری جدید تبدیل انرژی، توجه قابلتوجهی در دو دهه گذشته به خود اختصاص داده است و این توجه به دلیل مزیتهای چون هزینه کم مواد آمادهسازی، ساخت ادوات بسیار مقیاسپذیر رولی، وزن سبک، و انعطافپذیری مکانیکی آنهاست.
وی افزود: در این پروژه مشترک، ما بهدنبال مواد پلیمری دهنده و پذیرنده n-OS جدید و با هزینه کم و کارایی بالا بودیم و کارائی سیستم مورد مطالعه با طراحی ساختاری و انتخاب مورفولوژی فعال، چگونگی جدایش اکسایتون، ترابرد حاملها بهینه شد و همچنین به فناوری رشد و ساخت سلولها در اندازههای تجاری دست یافتیم.
این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: در طول این پروژه مشترک، بازده تبدیل توان این سلولها در مقیاس آزمایشگاهی به بیش از ۱۳ درصد و برای سلولهای بزرگ تجاری به بیش از هشت درصد رسید.
وی ادامه داد: سلولهای خورشیدی آلی به دلیل اینکه دارای چندین مزیت مانند ساخت سریع و کمهزینه، سبکی و انعطافپذیری و نیز دارا بودن شفافیت نوری هستند در دو دهه اخیر توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. با این حال، سه مشکل بهره تبدیل توان، طول عمر دستگاه و تولید انبوه سلول خورشیدی آلی باید حل شوند تا این فناوری بتواند با فناوریهای موجود در بازار صنعت رقابت کند.
عسگری اضافه کرد: تلاشهای بسیاری در جهت بهبود عملکرد و بهره سلول خورشیدی آلی شامل وارد کردن مواد و ساختارهای متنوع با ویژگیهای بهینه، استفاده از ناخالصیها و افزودن نانوساختارهای پلاسمونی در ساختار سلول خورشیدی در حال انجام است. هدف این پروژه بررسی روشهای افزایش بهره سلول خورشیدی آلی با محوریت استفاده از نانوذرات فلزی پلاسمونی و بهبود مورفولوژی نانومقیاس بود.
وی تصریح کرد: در این راستا، پس از مرور پیشینه پژوهشی و کارهای اساسی به عنوان مرحله کتابشناسی، نقش مورفولوژی نانومقیاس محیط فعال در عملکرد سلول خورشیدی آلی بررسی شده است. این بررسی از طریق معرفی پارامتر اندازه قلمرو فاز ماده بخشنده و پذیرنده بهعنوان پارامتری مهم و اثرگذار در مشخصهیابی سیستم براساس معادلات یکبعدی سوقپخش انجام شد.
این محقق و پژوهشگر تأکید کرد: در ادامه، مطالعات نظری استفاده از نانوذرات پلاسمونی در لایه فعال سلول خورشیدی آلی بیانگر قابلیت افزایش بهره و عملکرد شده است. این نتایج با استفاده از روشهای مختلف از جمله نظریه محیط مؤثر و روش تفاضل محدود حوزه زمان به دست آمدهاند.
وی در پایان خاطرنشان کرد: در طول انجام این پژوهش با تکمیل آزمایشگاه، آموزش مستمر پژوهشگران و مطالعات روی روشهای سنتز و مشخصهیابی، گزارش پیشرفت ساخت نمونه اولیه و رویکرد بهینهسازی آن نیز ارائه شده است.
