Utvecklingen av förnyelsebar energi fortsätter framåt i rasande takt. En av teknikerna som är på frammarsch är organiska solceller, som till skillnad från traditionella [kiselbaserade] solceller är lättviktiga, flexibla och kan komma i en variation av olika färger; egenskaper som gör dem extra attraktiva för användning på husfasader, bland annat. Något som gjort vidareutveckling av metoden långsammare är att forskare hittills varit upptagna med att förstå den bakomliggande processen till hur de faktiskt fungerar.

Nu har ingenjörer vid Princeton University och King Abdullah University of Science and Technology funnit ett nytt sätt att beskriva energiförlust i organiska solceller. Genom den nya beskrivningen upptäckte de att den tidigare metoden som använts inte var helt korrekt, och missade delar av den förlorade energin.

Effekten av oordning

Tidigare sätt att beskriva energiförlust tog inte med närvaron av oordning i den organiska cellen, vid försöka att beskriva energiförlusten. Frånvaron av oordning begränsade precisionen i de beräkningar som gjordes, och har lett till att vissa felaktiga antaganden har gjorts gällande materialsammansättning.

De olika typer av oordning som beskrivs är dynamisk-, strukturell-, och statisk oordning. De dynamiska oordningen är rörelser som sker inuti solceller på mikronivå, och kan i praktiken inte undvikas. Däremot kan viss oordning undvikas, då det har att göra med intrinsikala strukturer av olika typer av material och sammansättningen av dessa material i solcellen.

När det togs hänsyn till detta i kalkuleringarna upptäckte man att den spelade en stor roll vid energiförlust – den energiförlust som sker på grund av oordningen ökar exponentiellt med mängden oordning.

Nya rekommendationer

Till följd av demonstrationen av fenomenet har de nu utlyst nya rekommendationer när det kommer till byggandet av organiska solceller. Uppmaningen till de som arbetar med att konstruera solceller är att fokusera på homogenitet i materialvalet, antingen bör man fokusera på så mycket genomskinligt material som möjligt eller på så hög grad amorfa material som möjligt.

Rekommendationerna går emot tidigare konsensus, då man antagit att viss grad av heterogenitet är fruktbart i denna typ av teknologi. Men ju högre blandning av dessa typer av egenskaper (genomskinlighet eller amorfitet) ökar mängden oordning, och således ökar energiförlusten.

Forskarna bakom studien hoppas att den nya upptäckten kommer att vara hjälpsam i utvecklingen av organiska solceller, och föreslår – baserat på nuvarande teknik – att fokus läggs på vidareutveckling av de amorfa solcellerna, då det är mer pragmatiska än vad de genomskinliga är.

☀️ Flytande solkraftspark följer solinstrålningen för mer energi

En ny flytande solkraftspark, utvecklad av ett portugisiskt företag, spårar solens strålar för att absorbera mer energi.

Warp NewsLinn Winge

Foto: Bilden har redigerats för att passa formatet.