L'integrazione di un Triplet-tripletta Annihilation sistema Up-conversione per migliorare Dye-sensibilizzati Risposta Solar Cell a Sub-bandgap Luce

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di produrre e caratterizzare celle solari desensibilizzate funzionali verso l'upconverting. Ciò si ottiene creando prima una cella solare con un gruppo a doppia camera. Il secondo passo consiste nel riempire le camere rispettivamente con l'elettrolita e la soluzione di conversione verso l'alto.

Successivamente, eseguire misurazioni del fotone incidente del dispositivo rispetto all'efficienza di corrente utilizzando una sorgente luminosa della pompa. Il passaggio finale consiste nel modellare i risultati e utilizzare i dati per confermare che l'effetto di conversione verso l'alto è reale. In definitiva, l'esperimento consente il confronto con altri dispositivi di conversione verso l'alto utilizzando una cifra di merito.

Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti, come i nostri dispositivi precedentemente riportati, è che offre un dispositivo completamente integrato. Questo metodo dimostra che il convertitore liquid up può essere integrato in un dispositivo fotovoltaico standard. Attraverso l'aspetto di izzazione di questo metodo, è possibile fornire informazioni sull'effetto di conversione basato sulla ruota rispetto all'artefatto.

Questo può essere applicato anche ad altri sistemi, in particolare nella conversione verso l'alto e negli scatti fotografici migliorati. Abbiamo sviluppato una tecnica a fascio di pompa inclinato. Quando ci si rende conto che il nostro sistema di modelli non corrispondeva ai nostri dati, il primo passo è preparare un elettrodo funzionante utilizzando un intero foglio di vetro rivestito di ossido di stagno drogato con fluoro pulito.

Il foglio dovrebbe misurare 110 millimetri quadrati e 2,3 millimetri di spessore per depositare un denso strato di ossido di titanio sul foglio. Posizionare il foglio asciutto su una piastra calda con il lato conduttivo rivolto verso l'alto. Riscalda il bicchiere a 450 gradi Celsius mentre il bicchiere si riscalda pronto.

Una soluzione da uno a nove di colorante di titanio, ossido di prop isop, bis, acetato di acetil ed etanolo in un contenitore spray. Una volta che il vetro è a 450 gradi Celsius, spruzzare la soluzione su di esso da una distanza di circa 100 millimetri con cinque spruzzi sulla sua superficie. Ripeti l'operazione ogni 10 secondi per un totale di 12 round.

Mantieni il bicchiere a 450 gradi Celsius per altri cinque minuti. Quindi lasciarlo raffreddare lentamente a temperatura ambiente sulla piastra calda. Una volta raffreddato, posizionare il sito conduttivo in vetro sul tavolo della stampante serigrafica e utilizzare la pasta di biossido di titanio per stampare uno strato del modello mostrato.

Dopo il centraggio, tagliare la piastra master in singoli elettrodi. Gli elettrodi devono avere spazio sufficiente attorno alla pellicola stampata. Per l'edizione successiva di una guarnizione, preparare una soluzione di tetracloruro di titanio da 20 millimolari.

Immergere gli elettrodi e metterli in forno preriscaldato a 70 gradi Celsius. Dopo aver recuperato e lavato accuratamente gli elettrodi, centrarli a 500 gradi Celsius per 30 minuti. Quindi lasciarli raffreddare lentamente.

In questo caso, preparare una soluzione colorante 0,5 millimolare, D 1 49 in una miscela uno a uno di nitrile e turbutanolo. Quando gli elettrodi si sono raffreddati al di sotto dei 110 gradi Celsius, immergerli nella soluzione colorante e lasciarli riposare per una notte. Dopo almeno otto ore, rimuovere gli elettrodi dal colorante e sciacquarli accuratamente con acetil nitrile.

Prima dell'essiccazione con aria compressa, preparare i controelettrodi utilizzando un altro foglio di vetro rivestito di ossido di stagno drogato con fluoro di 2,3 millimetri di spessore. Tagliare in pezzi da 18,3 millimetri per 27,5 millimetri per creare una porta di riempimento in ciascuno. Utilizzare una fresa dentale a punta di diamante in un piccolo trapano da banco prima di forare, immergere ogni controelettrodo in acqua.

Quindi praticare parzialmente un piccolo foro nell'angolo. Capovolgere il pezzo per completare il foro. Dopo aver pulito e asciugato il controelettrodo, posizionarlo su una piastrella con il lato conduttivo rivolto verso l'alto.

Applicare una goccia di soluzione di acido platico e stendere con l'estremità di una pipetta. Posizionare la piastrella su una piastra riscaldante preriscaldata a 400 gradi Celsius per 15 minuti. Ora passa a fare in modo che il riflettore utilizzi un vetro non conduttivo di due millimetri di spessore.

Tagliare in pezzi di 18,3 millimetri per 27,5 millimetri con due fori praticati negli angoli adiacenti lungo un bordo lungo del pezzo. Dopo aver pulito e asciugato il vetro, utilizzare un nastro adesivo a basso residuo per fissarlo al banco su tre lati. Con un bicchiere in posizione, applicare una goccia di pasta di ossido di alluminio.

Quindi tirare la pasta verso il basso con una bacchetta di vetro. Una volta che la pellicola è asciutta, rimuovere il nastro e centrare a 500 gradi Celsius per 30 minuti. Iniziare l'assemblaggio dei dispositivi preparando due lotti di guarnizioni adesive hot melt.

Un lotto è per le celle solari desensibilizzate ed è spesso 25 micrometri. L'altro lotto è per la camera di conversione verso l'alto e ha uno spessore di 120 micrometri. Dopo aver posizionato la guarnizione della cella solare sull'angolo del controelettrodo, la porta di riempimento dovrebbe rimanere accessibile.

Quindi posizionare l'elettrodo di lavoro su di esso con l'area stampata interamente all'interno della guarnizione. Assicurati di ottenere una buona tenuta. Spostare il gruppo su una piastra riscaldante a 120 gradi Celsius.

Applicare pressione fino a quando la guarnizione non si ammorbidisce e si scioglie. Una volta che ciò accade, rimuovere il gruppo dalla piastra riscaldante e lasciarlo raffreddare quando. Bello. Posizionare la seconda guarnizione sul riflettore e assicurarsi che le porte di riempimento non siano coperte.

Quindi posizionare la cella solare desensibilizzata sopra con la sua area stampata direttamente davanti al riflettore Illumina stampato. Riscaldare il dispositivo sulla piastra riscaldante applicando pressione fino a quando la guarnizione non si ammorbidisce e aderisce. Per il passaggio successivo, preparare la soluzione elettrolitica con il controelettrodo rivolto verso l'alto.

Posizionare il dispositivo in un piccolo contenitore di plastica con un tubo a vuoto collegato. Mettere una goccia della soluzione elettrolitica sul foro del controelettrodo. Quindi, posiziona sopra un pezzo di vetro.

Sigillare il contenitore e applicare il vuoto per alcuni secondi. Per aspirare l'elettrolita nella cavità della cella solare desensibilizzata. Produrre le guarnizioni con materiale di tenuta laminato su un foglio di alluminio, posto su una piastra calda a 120 gradi Celsius.

Materiale della guarnizione rivolto verso l'alto. Dopo aver pulito la parte posteriore del controelettrodo, premere accuratamente il dispositivo contro il materiale della guarnizione per circa cinque secondi per creare una tenuta con la guarnizione realizzata. Sposta il gruppo in un vano portaoggetti lì.

Introdotta la soluzione di conversione per l'annichilazione della tripletta tripletta nella cavità posteriore. Una volta pieno, pulire la superficie e sigillare con materiale di guarnizione con supporto in alluminio che lavora all'esterno del vano portaoggetti. Il passo successivo è quello di creare i contatti elettrici con un saldatore sonico.

Applicare una saldatura appropriata per l'uso con il vetro sul rivestimento conduttore esposto dei controelettrodi di lavoro. Quindi applicare una normale saldatura per collegare i fili all'anodo e al catodo. In questo caso, sia i fili dell'anodo che quelli del catodo sono stati collegati al dispositivo.

Per un ulteriore incapsulamento, applicare resina epossidica polimerizzabile UV sui bordi aperti del dispositivo. Una volta che la resina epossidica è stata indurita, collegare l'anodo e il cavo del catodo a un cavo BNC aperto attraverso una morsettiera. Il dispositivo è ora pronto per il protocollo di misurazione.

La configurazione sperimentale per la misurazione dell'efficienza del dispositivo è illustrata in questo schema. Le misurazioni coinvolgono due sorgenti luminose. Uno è un raggio laser a onda continua da 670 nanometri.

Il fascio di pompa, la seconda sorgente, è un fascio di sonda quasi monocromatico incoerente generato da una lampada allo xeno. Il raggio laser passa attraverso un filtro a densità neutra e viene riflesso sul dispositivo tenuto nel supporto del campione. L'uscita della lampada viene fatta passare attraverso un filtro passa-lungo a 405 nanometri e una ruota chopper che funziona a 29 hertz.

Passa quindi attraverso un monocromatore e un divisore di fascio al 4%. Un'uscita del divisore di fascio va a un fotodiodo per registrare la variazione di potenza del fascio della sonda. L'altro viene riflesso sul dispositivo, montare il dispositivo nel portacampioni e regolare i raggi per l'esperimento.

Questa rappresentazione del dispositivo mostrerà come vengono utilizzate le sorgenti luminose. Illuminare il raggio della pompa sul dispositivo in modo che sia incidente con un angolo in cui illumini solo lo strato di conversione verso l'alto. Allineare il fascio di sonda in modo che attraversi lo strato attivo della cellula desensibilizzata e intersecarsi con la pompa nello strato di conversione di annichilazione della tripletta di tripletto.

Utilizza un dispositivo di acquisizione del segnale dinamico e un amplificatore di corrente. Per misurare la corrente di cortocircuito dal dispositivo. Utilizzare l'output del DDE fotografico per correggere la misurazione della densità di corrente della cella solare.

Effettua le misurazioni scansionando il fascio di sonda attraverso lo spettro visibile con incrementi di cinque nanometri. Dopo aver effettuato le misurazioni utilizzando sia la pompa che i raggi di sonda, spegnere la sorgente del raggio della pompa e misurare la densità di corrente del dispositivo integrato. Al termine, riconfigurare l'esperimento per individuare la potenza del fascio della sonda incidente sul dispositivo.

A tale scopo, rimuovere il dispositivo e posizionare il fotodiodo nella posizione del campione per misurare la corrente generata dalla sonda. Le prime misurazioni sono state effettuate con il raggio della pompa regolato per arrivare allo strato di conversione verso l'alto con un angolo maggiore rispetto al raggio della sonda per evitare la polarizzazione laser della cella desensibilizzata. Questo grafico del fotone incidente rispetto all'aumento dell'efficienza della corrente in funzione della lunghezza d'onda dimostra che l'aumento avviene senza distorsioni significative.

Il riquadro fornisce il guadagno normalizzato nella risposta grezza. La differenza di corrente riflette il picco di assorbimento del sensibilizzatore a 675 nanometri e altrimenti si perde nel rumore. Nel complesso, i dati si confrontano favorevolmente con un modello del fotone incidente rispetto all'efficienza attuale.

Altre misurazioni sono state effettuate con la pompa e i fasci della sonda, entrambi passati attraverso la cella desensibilizzata. In questo caso, c'è un significativo miglioramento dell'efficienza nell'inserto. L'effetto del sensibilizzatore non si vede più a 675 nanometri.

Il percorso comune dei raggi sembra migliorare le prestazioni nell'intero spettro visibile e suggerisce la polarizzazione laser per testare l'effetto della polarizzazione laser. Una terza serie di misurazioni è stata effettuata utilizzando un dispositivo integrato con la camera di conversione verso l'alto lasciata vuota, ma per il resto analoga a quella utilizzata nelle prime due misurazioni. In questo caso, l'effetto di polarizzazione è visto come più significativo a causa della luce laser che viene riflessa sul dispositivo.

Durante la partecipazione a queste procedure, è importante ricordare di essere critici nei confronti dei dati raccolti. Non dimenticare che il benzene è una sostanza pericolosa, quindi assicurati di prendere tutte le precauzioni appropriate quando lo maneggi. Dopo aver visto questo video, dovresti essere in grado di costruire e caratterizzare un DSC completamente integrato nella conversione assistita.

Questa tecnica consente un confronto equo tra DSC con convertitori up integrati.