Integracja systemu konwersji w górę anihilacji triplet-triplet w celu zwiększenia wrażliwości barwnika ogniwa słonecznego na światło sub-pasmo wzbronione

Ogólnym celem tej procedury jest wyprodukowanie i scharakteryzowanie funkcjonalnych, odczulonych ogniw słonecznych z konwersją w górę. Osiąga się to poprzez stworzenie najpierw ogniwa słonecznego z zespołem dwukomorowym. Drugim krokiem jest napełnienie komór odpowiednio elektrolitem i roztworem konwersji w górę.

Następnie należy wykonać pomiary sprawności urządzenia od fotonu do prądu za pomocą źródła światła pompy. Ostatnim krokiem jest modelowanie wyników i wykorzystanie danych w celu potwierdzenia, że efekt konwersji w górę jest rzeczywisty. Ostatecznie eksperyment pozwala na porównanie z innymi urządzeniami do konwersji w górę przy użyciu wartości merytorycznej.

Główną przewagą tej techniki nad istniejącymi metodami, takimi jak nasze wcześniej opisywane urządzenia, jest to, że oferuje ona w pełni zintegrowane urządzenie. Ta metoda pokazuje, że konwerter liquid up może być zintegrowany ze standardowym urządzeniem fotowoltaicznym. Dzięki aspektowi izacyjnemu tej metody można uzyskać wgląd w efekt konwersji oparty na kole i artefaktach.

Można to również zastosować w innych systemach, szczególnie w konwersji w górę i ulepszonych ujęciach zdjęć. Opracowaliśmy technikę skośnej belki pompy. Kiedy zdasz sobie sprawę, że nasz system modelowy nie pasował do naszych danych, pierwszym krokiem jest przygotowanie działającej elektrody przy użyciu całego arkusza czystego szkła pokrytego tlenkiem cyny z domieszką fluoru.

Arkusz powinien mieć wymiary 110 milimetrów kwadratowych i 2,3 milimetra grubości, aby osadzać na nim gęstą warstwę tlenku tytanu. Umieść suchy arkusz na gorącej płycie przewodzącą stroną do góry. Podgrzej szklankę do 450 stopni Celsjusza, gdy szklanka się nagrzeje.

Jeden do dziewięciu roztwór barwnika tytanowego, tlenku śmigła isp, bis, octanu acetylu i etanolu w pojemniku z rozpylaczem. Gdy szklanka osiągnie temperaturę 450 stopni Celsjusza, spryskaj ją roztworem z odległości około 100 milimetrów z pięcioma rozpyleniami na jej powierzchnię. Powtarzaj to co 10 sekund, w sumie 12 rund.

Utrzymuj szklankę w temperaturze 450 stopni Celsjusza przez kolejne pięć minut. Następnie pozwól mu powoli ostygnąć do temperatury pokojowej na płycie grzejnej. Po schłodzeniu umieść szklane miejsce przewodzące na stole drukarki sitowej i użyj pasty z dwutlenku tytanu, aby wydrukować jedną warstwę pokazanego wzoru.

Po wyśrodkowaniu pokrój płytkę główną na pojedyncze elektrody. Elektrody powinny mieć wystarczająco dużo miejsca wokół zadrukowanej folii. W przypadku późniejszej edycji uszczelki przygotuj 20-milimolowy roztwór tetrachlorku tytanu.

Zanurz elektrody i umieść w piekarniku nagrzanym do 70 stopni Celsjusza. Po odzyskaniu i dokładnym umyciu elektrod wyśrodkuj je w temperaturze 500 stopni Celsjusza przez 30 minut. Następnie pozwól im powoli ostygnąć.

Przygotować 0,5 milimolowy roztwór barwnika w tym przypadku, D 1 49 w mieszaninie jeden do jednego nitrylu i tur butanolu. Gdy elektrody ostygną poniżej 110 stopni Celsjusza, zanurz je w roztworze barwnika i pozostaw na noc. Po co najmniej ośmiu godzinach wyjmij elektrody z barwnika i dokładnie wypłucz je w acetylonitrylu.

Przed suszeniem sprężonym powietrzem przygotuj przeciwelektrody za pomocą innego arkusza szkła pokrytego tlenkiem cyny o grubości 2,3 milimetra domieszkowanym fluorem. Pokrój na kawałki o wymiarach 18,3 milimetra na 27,5 milimetra, aby w każdym z nich utworzyć port do napełniania. Użyj wiertła dentystycznego z diamentową końcówką w małej wiertarce stołowej przed wierceniem, zanurz każdą przeciwelektrodę w wodzie.

Następnie częściowo wywierć mały otwór w rogu. Odwróć element, aby zakończyć otwór. Po oczyszczeniu i wysuszeniu przeciwelektrody umieść ją na płytce przewodzącą stroną do góry.

Nałóż jedną kroplę roztworu kwasu platynowego i rozprowadź końcówką pipety. Umieść płytkę na rozgrzanej do 400 stopni Celsjusza płycie grzejnej na 15 minut. Teraz zajmij się wykonaniem odbłyśnika z nieprzewodzącego szkła o grubości dwóch milimetrów.

Pokrój na kawałki o wymiarach 18,3 milimetra na 27,5 milimetra z dwoma otworami wywierconymi w sąsiednich rogach wzdłuż jednej długiej krawędzi kawałka. Po oczyszczeniu i wysuszeniu szkła użyj taśmy o niskiej zawartości pozostałości, aby przymocować ją do ławki z trzech stron. Mając szklankę na miejscu, nałóż kroplę pasty z tlenku glinu.

Następnie przeciągnij pastę w dół szklanym prętem. Po wyschnięciu folii usuń taśmę i wyśrodkuj w temperaturze 500 stopni Celsjusza przez 30 minut. Montaż urządzeń należy rozpocząć od przygotowania dwóch partii uszczelek z kleju topliwego.

Jedna partia jest przeznaczona dla odczulonych ogniw słonecznych i ma grubość 25 mikrometrów. Druga partia jest przeznaczona do komory konwersyjnej w górę i ma grubość 120 mikrometrów. Po umieszczeniu uszczelki ogniwa słonecznego w rogu przeciwelektrody, port napełniania powinien pozostać dostępny.

Następnie umieść elektrodę roboczą nad tym tak, aby zadrukowany obszar znajdował się całkowicie wewnątrz uszczelki. Upewnij się, że uzyskasz dobrą pieczęć. Przenieś zespół na płytę grzejną o temperaturze 120 stopni Celsjusza.

Wywieraj nacisk, aż uszczelka zmięknie i stopi się. Gdy tak się stanie, wyjmij zespół z płyty grzejnej i pozwól mu ostygnąć, gdy ostygnie. Chłodny. Umieść drugą uszczelkę na odbłyśniku i upewnij się, że otwory napełniania nie są zakryte.

Następnie umieść odczulone ogniwo słoneczne na górze, tak aby jego zadrukowany obszar znajdował się bezpośrednio przed wydrukowanym odbłyśnikiem Illumina. Podgrzej urządzenie na płycie grzejnej, dociskając, aż uszczelka zmięknie i przylgnie. W następnym kroku przygotuj roztwór elektrolitu z przeciwelektrodą skierowaną do góry.

Umieść urządzenie w małym plastikowym pojemniku z dołączoną rurką próżniową. Umieść kroplę roztworu elektrolitu nad otworem przeciwelektrody. Następnie połóż na wierzchu kawałek szkła.

Zamknij pojemnik i zastosuj próżnię przez kilka sekund. Aby wciągnąć elektrolit do odczulonej wnęki ogniwa słonecznego. Wyprodukuj uszczelki z materiału uszczelki, który został zalaminowany na folii aluminiowej, umieszczony na płycie grzejnej w temperaturze 120 stopni Celsjusza.

Materiał uszczelki stroną do góry. Po oczyszczeniu tylnej części przeciwelektrody należy dokładnie docisnąć urządzenie do materiału uszczelki przez około pięć sekund, aby utworzyć uszczelnienie z wykonaną uszczelką. Przenieś tam zespół do schowka na rękawiczki.

Wprowadzono rozwiązanie konwersji anihilacji trypletów w górę do tylnej jamy. Po napełnieniu oczyść powierzchnię i uszczelnij aluminiową uszczelką działającą na zewnątrz schowka podręcznego. Następnym krokiem jest utworzenie styków elektrycznych za pomocą lutownicy sonicznej.

Nałożyć lut odpowiedni do stosowania ze szkłem na odsłoniętą przewodzącą powłokę roboczych przeciwelektrod. Następnie nałóż normalny lut, aby przymocować przewody do anody i katody. W tym przypadku do urządzenia zostały podłączone zarówno przewody anodowe, jak i katodowe.

Aby uzyskać dodatkową hermetyzację, nałóż żywicę epoksydową utwardzaną promieniami UV na otwarte krawędzie urządzenia. Po utwardzeniu żywicy epoksydowej podłącz anodę i przewód katodowy do otwartego BNC za pomocą listwy zaciskowej. Urządzenie jest teraz gotowe do obsługi protokołu pomiarowego.

Eksperymentalny układ do pomiaru wydajności urządzenia jest przedstawiony na tym schemacie. Pomiary obejmują dwa źródła światła. Jednym z nich jest wiązka laserowa o długości fali ciągłej o długości 670 nanometrów.

Wiązka pompy, drugie źródło to niespójna quasi-monochromatyczna wiązka sondy generowana przez lampę ksenonową. Wiązka laserowa przechodzi przez filtr o neutralnej gęstości i jest odbijana na urządzeniu umieszczonym w uchwycie próbki. Moc wyjściowa lampy jest przepuszczana przez filtr długoprzepustowy o długości 405 nanometrów i koło tnące pracujące z częstotliwością 29 Hz.

Następnie przechodzi przez monochromator i rozdzielacz wiązki 4%. Jedno wyjście rozdzielacza wiązki trafia do fotodiody, aby zarejestrować zmiany mocy wiązki sondy. Drugi jest odbijany na urządzeniu, zamontuj urządzenie w uchwycie na próbkę i dostosuj wiązki do eksperymentu.

Ta reprezentacja urządzenia pokaże, w jaki sposób wykorzystywane są źródła światła. Skieruj wiązkę pompy na urządzenie tak, aby padała pod kątem, pod którym oświetla tylko górną warstwę konwersyjną. Ustaw wiązkę sondy tak, aby przechodziła przez odczuloną warstwę aktywną komórki i przecinała się z pompą w warstwie konwersji anihilacji trypletów trypletowych.

Skorzystaj z dynamicznego urządzenia do akwizycji sygnału i wzmacniacza prądu. Do pomiaru prądu zwarciowego z urządzenia. Użyj danych wyjściowych zdjęcia DDE, aby skorygować pomiar gęstości prądu ogniwa słonecznego.

Wykonuj pomiary, skanując wiązkę sondy w całym widmie widzialnym w krokach co pięć nanometrów. Po wykonaniu pomiarów zarówno za pomocą pompy jak i belki sondy, należy wyłączyć źródło belki pompy i zmierzyć gęstość prądu zintegrowanego urządzenia. Po wykonaniu tej czynności należy ponownie skonfigurować eksperyment, aby znaleźć moc wiązki sondy padającą na urządzenie.

W tym celu należy wyjąć urządzenie i umieścić fotodiodę w pozycji próbkowania, aby zmierzyć prąd generowany przez sondę. Pierwsze pomiary wykonano z wiązką pompy dostosowaną tak, aby docierała do górnej warstwy konwersyjnej pod większym kątem niż wiązka sondy, aby uniknąć polaryzacji laserowej odczulonego ogniwa. Ten wykres wzrostu wydajności padającego fotonu na prąd w funkcji długości fali pokazuje, że wzmocnienie odbywa się bez znaczącej polaryzacji.

Wstawka daje znormalizowane wzmocnienie w surowej odpowiedzi. Różnica w prądzie odzwierciedla szczyt absorpcji czujnika na głębokości 675 nanometrów i w przeciwnym razie jest tracona w szumie. Ogólnie rzecz biorąc, dane wypadają korzystnie w porównaniu z modelem padającego fotonu w stosunku do obecnej wydajności.

Inne pomiary wykonano za pomocą pompy i wiązki sondy, które przechodziły przez odczuloną komórkę. W tym przypadku występuje znaczne zwiększenie wydajności wkładu. Efekt działania uczulacza nie jest już widoczny przy 675 nanometrach.

Wspólna ścieżka wiązek wydaje się zwiększać wydajność w całym widmie widzialnym i sugeruje polaryzację laserową w celu przetestowania efektu polaryzacji lasera. Trzeci zestaw pomiarów wykonano za pomocą zintegrowanego urządzenia z komorą konwersji górnej pozostałą pustą, ale poza tym analogiczną do tej użytej w pierwszych dwóch pomiarach. W tym przypadku efekt polaryzacji jest postrzegany jako bardziej znaczący, ponieważ światło lasera odbija się z powrotem do urządzenia.

Uczestnicząc w tych procedurach, należy pamiętać o krytycznym podejściu do gromadzonych danych. Nie zapominaj, że benzen jest substancją niebezpieczną, dlatego należy podjąć wszelkie odpowiednie środki ostrożności podczas obchodzenia się z nim. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś być w stanie skonstruować i scharakteryzować w pełni zintegrowany kontroler DSC wspomagany konwersją.

Technika ta pozwala na obiektywne porównanie DSC ze zintegrowanymi konwerterami.