Новости химической науки > Как измерять эффективность фоточувствительных элементов

Прогресс в разработке новых технологий для изготовления солнечных элементов в значительной степени зависит от правильного подхода к измерению их эффективности. Генри Снэт (Henry Snaith) из Оксфорда отмечает, что даже незначительные ошибки в подходе к измерению этой эффективности могут приводить к получению значений, в пять раз превышающих реальные.

Чтобы предотвратить возможные разночтения в оценке эффективности устройств для конверсии солнечной энергии в электрическую Снэт сформулировал ряд правил, которые следует соблюдать для правильного измерения эффективности, параллельно подчеркнув факторы, которые следует принимать во внимание как возможные источники систематических ошибок.

Фотографии сенсибилизированных красителями солнечных элементов на основе жидкого электролита с различной конфигурацией маскировки. (Рисунок из Energy Environ. Sci., 2012, DOI: 10.1039/c2ee03429h)

Работу Снэта можно расценивать как попытку навести порядок в литературных данных, такой порядок, очевидно, необходим для корректного сравнения производительности различных типов солнечных элементов, относящихся как к одному классу, так и к разным – подход Снэта можно применять и к сенсибилизированным красителями солнечным элементам, и к органическим фотогальваническим элементам, и к гибридным солнечным ячейкам. Разработанные Снэтом правила описывают то, каким способом необходимо маскировать солнечные батареи для измерения с минимизацией ошибок, типы ламп для определения фотоэффективности и подходы к их калибровке, а также подчеркивается необходимость размещения тестируемой ячейки в то же самое место, где размещался референтный материал для калибровки.

Снэт подчеркивает, что в настоящее время приходится сталкиваться с потоком публикаций, исходя из которых недостаточно понятно, каким образом были проделаны измерения, самое печальное – в некоторых статьях эффективность солнечных ячеек значительно и неоправданно завышена, что затрудняет прогресс в разработке способов конверсии солнечной энергии в электрическую – если какая-то группа опубликует, что их солнечная батарея отличается эффективностью 4%, в то время, как реально эта эффективность составляет 1%, другая группа может и побояться опубликовать информацию о солнечном элементе аналогичного типа, реальная эффективность которого составляет 1.5%.

Несмотря на вышеприведенные доводы, Снэт отмечает, что в новой статье он не пытается кого-то обвинять. Он подчеркивает, что разработка устройств конверсии солнечной энергии в электрическую очень динамично развивается, и зачастую в области начинают работать новые люди, которые, хотя и приносят новые идеи и разрабатывают новые подходы, но, иногда, не имея достаточного опыта, могут ошибаться при измерении эффективности разработанных устройств. Снэт добавляет, что в его работе нет чего-то сложного или особенного – идея статьи заключается в выработке общего протокола, который мог бы точно получить значение, отражающее эффективность солнечной батареи.

Источник: Energy Environ. Sci., 2012, DOI: 10.1039/c2ee03429h

метки статьи: #молекулярная электроника, #новые материалы, #физическая химия, #химическая технология