Tulad ng tradisyunal na teknolohiyang solar silikon, binago ng mga OSC ang enerhiya ng araw na magagamit na kuryente. Ngunit ang mga ito ay higit na maraming nalalaman kaysa sa maginoo solar photovoltaics. Ang mga OSC ay magaan at may kakayahang umangkop at maaaring gawin upang maging semitransparent o sa iba't ibang kulay. Ang mga katangiang ito ay nagbibigay sa kanila ng mga potensyal na aplikasyon para sa tela, sasakyan at mga solar-integrated solar cell, at para sa paglikha ng lakas sa mga lugar kung saan wala ito.

Mga Natatanging Aplikasyon

Habang kinakailangan ng karagdagang pagpopondo at pagsasaliksik upang maihatid ang mga OSC sa komersyal na merkado, sumasang-ayon ang mga eksperto na gampanan nila ang isang mahalagang papel sa hinaharap ng solar technology. Sinabi na, hindi nila papalitan o makipagkumpitensya ang head-to-head ng mga silicon solar cell. "Hindi natin dapat asahan na makita ang malawak na larangan ng mga OSC, tulad ng mga bumubuo ng gigawatts ng kapangyarihan sa silicon solar farms," ​​sabi ni Seth Marder, isang propesor ng kimika sa Georgia Tech. Ang silicon solar ay angkop para sa pagbibigay ng malakihang solar power, habang ang mga OSC ay may iba pang natatanging lakas na gumagabay sa mga application ng real-world. 

Dalawang natatanging tampok ng OSCs ay ang kanilang payat at kakayahang umangkop. Habang ang isang tipikal na silicon solar cell ay kasing kapal ng average na lapad ng isang buhok ng tao, ang karamihan sa mga OSC ay halos isang libong beses na mas payat. Dahil sa kanilang pagiging payat at kakayahang umangkop, ang mga OSC ay maaaring gawa-gawa sa mga hubog na ibabaw at may kakayahang umangkop na mga back. Halimbawa, maaari silang ma-patch o maisama sa tela ng mga tent, backpack at kahit damit. Karamihan sa mga produktong ito ay nasa ilalim pa rin ng pag-unlad at sakupin ang isang merkado ng angkop na lugar, ngunit ipinapakita nila ang makabagong pagkamalikhain na ibinibigay ng mga OSC. Sa teknolohiya ng OSC, ang mga posibilidad kung saan maaaring magamit ang mga solar cell ay napalawak nang higit sa mga rooftop at solar farm lamang.

Ang mga OSC ay maaari ding gawing transparent, semitransparent o sa iba't ibang kulay. Bilang isang resulta, maraming mga potensyal na application para sa paggamit ng arkitektura. Halimbawa, ang mga transparent OSC ay maaaring isama sa mga bintana upang makabuo ng enerhiya mula sa sikat ng araw na maaaring kung hindi man ay magpainit ng isang silid at mag-ambag sa mas mataas na mga gastos sa aircon. Si Franky So, isang propesor sa science at engineering sa materyal sa North Carolina State University, ay nag-aalok ng isa pang aplikasyon: Maaaring magamit ang mga OSC sa sunroofs upang matulungan ang mga de-kuryenteng sasakyan at hybrid na sasakyan.

Bilang karagdagan, ang mababang puhunan sa harap at potensyal na mababang gastos sa pagpapadala ng produkto ay ginagawang naa-access ang teknolohiya ng OSC sa mga pamayanan sa mga umuunlad na bansa na walang access sa isang elektrikal na grid at ang pinansiyal na paraan upang makabuo ng isa. Ang mga OSC ay may natatanging kakayahang "magdala ng lakas kung saan walang kapangyarihan," paliwanag ni Malika Jeffries-EL, isang associate professor ng chemistry sa Boston University. Sa mga pagkakataong ito, ang teknolohiya ng OSC ay maaaring magbigay ng mahahalagang elektrisidad sa mas maliit na dami na kinakailangan para sa mga gawain tulad ng pag-iilaw, pag-charge ng mga cell phone, at pagpapalamig ng mga gamot at bakuna.

Ang isa pang punto ng pagbebenta ng mga OSC ay ang mga ito ay hindi gaanong masinsinang makagawa ng enerhiya kaysa sa mga silicon solar cell. Labis na mainit na mga hurno - paitaas ng 1,500 ° C (2,700 ° F) - kinakailangan upang makabuo ng mataas na purity silicon para sa mga silicon solar cell. Sa paghahambing, ang mga malalaking OSC ay maaaring gawin sa pamamagitan ng simpleng pag-print ng mga layer ng cell papunta sa isang backing sa isang proseso na katulad ng ginamit sa pag-print ng mga pahayagan. Dahil ang prosesong ito ay gumugugol ng mas kaunting enerhiya, ang mga OSC ay may isang mas kaunting maikli na oras ng pagbabayad ng enerhiya kaysa sa mga cell ng silikon. Sa madaling salita, ang mga OSC ay nangangailangan ng isang mas maikli na oras upang mabuo ang dami ng enerhiya na kinuha sa paggawa nito.

Paano Ito Works

Ang unang organikong solar cell ay binuo noong 1958, ngunit hanggang 2000s na nakita ng mga OSC ang isang makabuluhang pagtaas sa kahusayan. Ang pinabuting teknolohiyang OSC na ito ay lumitaw mula sa larangan ng mga organikong light-emitting diode, na karaniwang kilala bilang OLED. Ang teknolohiya ng OLED ay ginagamit para sa maraming mga telebisyon at screen ng telepono sa merkado ngayon. Sa isang OLED screen, isang layer ng mga organikong molekula (mga molekulang pang-una na binubuo ng carbon at hydrogen atoms) ang nagpapalabas ng ilaw kapag inilapat ang isang kasalukuyang kuryente. Gumagana ang mga OSC sa mahalagang kabaligtaran - ang layer ng mga organikong molekula ay bumubuo ng isang kasalukuyang kuryente kapag nakalantad sa ilaw.

Ang isang organikong solar cell ay binubuo ng maraming mga layer ng mga materyales, isa na rito ang layer ng tatanggap. Kapag pinindot ng sikat ng araw ang cell, isang electron ang pinakawalan mula sa layer ng mga organikong molekula, at ang gawain ng tumatanggap ay ipasa ang elektron sa elektrod. Ang prosesong ito ay nagdudulot ng isang pagbuo ng singil, na kung saan ay ang bumubuo ng kuryente.

Ayon sa kaugalian, ang pinakakaraniwang ginagamit na mga tatanggap sa mga OSC ay mga materyal batay sa fullerene - isang Molekyul na binubuo ng 60 carbon atoms na sumama sa isang istraktura na kahawig ng bola ng soccer. Gayunpaman, sa mga buong tagatanggap ang kahusayan ng mga OSC ay limitado sa halos 10%. Sa madaling salita, 10% lamang ng sikat ng araw na tumatama sa solar cell ay ginawang elektrisidad. Samakatuwid ang mga mananaliksik ay nagtakda upang galugarin ang mga bagong uri ng mga layer ng tatanggap bilang isang paraan upang madagdagan ang kahusayan ng OSC.

Ang tagumpay na pinahintulutan ang mga OSC na makamit ang mas mataas na kahusayan ay ang pagbuo ng mga hindi ganap na tumatanggap (NFA). Sa mga NFA ang kahusayan ng mga OSC ay tumaas nang husto - hanggang sa 18% sa loob lamang ng ilang taon. Dinala nito ang mga OSC sa mas mababang dulo ng 18% hanggang 22% kahusayan ng average na magagamit na komersyal na silicon solar cell. Ang pagtaas sa kahusayan na ito ay lumampas sa inaasahan ng maraming eksperto, na ang ilan sa mga ito ay nagsimulang magtrabaho sa larangan nang ang kahusayan ng mga OSC ay umikot sa halos 3% lamang. "Kung 10 taon na ang nakakalipas sinabi mo sa akin na magkakaroon kami ng mga organikong solar cell na 18% na kahusayan, tatawa ako," sabi ni Marder.  

Mga hadlang sa Pagtagumpayan

Marami pa ring kailangang gawin bago ang malawak na maibenta ang mga OSC. Ang isa sa pinakamalaking hamon ay ang mga solvents na ginamit sa proseso ng pagmamanupaktura. Karamihan sa mga nangungunang gumaganap na OSC ay ginawa gamit ang mga chlorine solvents, na nagpapakita ng parehong mga panganib sa kalusugan at pangkapaligiran. "Kapag pinalakas ang pagmamanupaktura ng OSC, dapat mong isaalang-alang ang pagkakalantad ng mga taong nagtatrabaho sa mga pabrika ng pagmamanupaktura," sabi ni Bernard Kippelen, isang propesor ng elektrikal at computer engineering sa Georgia Tech. Ang pananaliksik hanggang ngayon ay higit na nakatuon sa pagkuha ng mas mataas na mga kahusayan, ngunit tulad ng sinabi ni Kippelen, "kailangan namin ng isang diskarte na lumalagpas sa isang numero lamang." Upang gawin ang mga OSC na isang mabubuhay na teknolohiya, ang proseso ng pagmamanupaktura ay dapat na na-optimize upang gawin itong mas ligtas at mas epektibo sa gastos.

Ang isa pang hadlang sa paggawa ng masa ng mga OSC ay ang pagkakaiba sa pagitan ng mga kahusayan ng mga indibidwal na selula na nasubok sa ilalim ng perpektong mga kondisyon ng lab, at ang mga kahusayan na naipakita para sa mas malalaking mga module. Ang mga indibidwal na cell ay maaaring magkaroon ng mataas na kahusayan, ngunit ang pag-iipon ng maraming mga cell sa mga module, panel o array ay nangangailangan ng karagdagang mga koneksyon sa kuryente na magbabawas ng kahusayan. Gayunpaman, tulad ng binanggit ni Kippelen, ang mga ganitong uri ng pagkakaiba ay inaasahan. "Tumatagal ng ilang oras bago ang pagtaas ng kahusayan ng cell ay makikita sa mga kahusayan ng mga module na nagmula sa mga linya ng pagmamanupaktura," sabi niya. "Ganun din ang nangyari sa mga silicon solar cell."

Ang pagpopondo para sa pagsasaliksik ng OSC ay isa pang pag-aalala. Sa Estados Unidos, ang karamihan sa pagpopondo para sa pagsasaliksik ng solar cell ay mula sa mga ahensya ng gobyerno, tulad ng Kagawaran ng Enerhiya. Gayunpaman, ayon kay Kippelen "maraming mapagkukunan ng pagpopondo na uri ng pinatuyong upang magsaliksik sa OSC," dahil sa paglitaw ng isang mabilis na lumalawak na klase ng mga solar cell na tinatawag na perovskites. "Nagkaroon ng maraming kaguluhan sa paligid ng paggamit ng perovskites dahil ang kanilang kahusayan ay mas mataas pa kaysa sa silikon sa ilang mga kaso," sabi ni Kippelen. Gayunpaman, kahit na ang pagpopondo para sa mga OSC ay nabawasan sa US, patuloy na pinangunahan ng Tsina ang pagsasaliksik at pag-unlad ng OSC. "Ang dami ng trabaho [sa pagsasaliksik ng OSC] sa Estados Unidos ay isang maliit na bahagi ng dami ng trabaho sa Tsina," sabi ni Marder. "Ang mga tao sa Tsina ay ganap na sasabog dito." 

Mga Dahilan para sa Optimism

Patuloy na tataas ang pagkonsumo ng enerhiya sa hinaharap, lalo na't ang mga umuunlad na bansa ay naghahangad sa parehong mga benepisyo ng on-demand na produksyon ng enerhiya na tinatamasa ng mga maunlad na bansa. Sinasabi ng mga mananaliksik tulad ng Marder, Kippelen, Jeffries-EL at Kaya't ang teknolohiya ng OSC ay may potensyal na gampanan ang isang natatanging at mahalagang papel sa pandaigdigang paglipat patungo sa nababagong enerhiya. Ang kamakailang pagtaas ng kahusayan ng OSC sa 18% ay maraming mga mananaliksik na nagtatrabaho upang isulong ang teknolohiyang ito, at ang mga siyentista ay tumitingin ngayon sa magkasunod na mga OSC (na gumagamit ng dalawang magkakaibang mga materyales na sumipsip ng magkakaibang mga haba ng daluyong ng sikat ng araw) upang makuha ang mas maraming enerhiya. Ang ilan ay umaasa na ang pag-unlad na ito ay maaaring dagdagan ang kahusayan ng OSC kahit na higit pa - hanggang sa 20%.

Tumawag si Kippelen para sa isang pangmatagalang pagtingin sa teknolohiya ng OSC. "Ang teknolohiyang solar ay magiging malapit sa mahabang panahon," sabi niya, "at talagang naniniwala ako na ang OSC, na may oras, ay magtatatag ng sarili bilang isang talagang mahalagang teknolohiya."

Tungkol sa Ang May-akda

 Si Kellie Stellmach ay isang mag-aaral na nagtapos sa pagtatapos ng kanyang Ph.D. sa kimika sa Georgia Tech. Siya ay madamdamin tungkol sa pagbuo ng mga bagong organikong materyales upang matugunan ang mga hamon sa kapaligiran at pagpapanatili. Ang kanyang kasalukuyang pananaliksik ay nakatuon sa pagbubuo ng mababang polymers ng temperatura sa kisame na may mga potensyal na aplikasyon bilang mga maaaring magamit na materyales.

Mga Kaugnay Books

Paglabas ng Drawdown: Ang Karamihan sa Komprehensibong Plano na Ipinanukalang Bumalik sa Pag-init ng Mundo

ni Paul Hawken at ni Tom Steyer
Sa harap ng malawakang takot at kawalang-interes, isang internasyonal na koalisyon ng mga mananaliksik, mga propesyonal, at mga siyentipiko ay nagtagpo upang mag-alok ng isang makatotohanang at matapang na solusyon sa pagbabago ng klima. Ang isang daang mga diskarte at gawi ay inilarawan dito-ang ilan ay kilala; ang ilan ay hindi mo pa naririnig. Saklaw nila mula sa malinis na enerhiya sa pagtuturo sa mga batang babae sa mga bansang mas mababa ang kita upang magamit ang mga gawi sa paggamit ng lupa na kumukuha ng carbon mula sa hangin. Ang mga solusyon ay umiiral, ay maaaring mabuhay nang matipid, at ang mga komunidad sa buong mundo ay kasalukuyang nagpapatrabaho sa kanila ng kasanayan at determinasyon. Available sa Amazon

Pagdidisenyo ng Mga Solusyon sa Klima: Isang Gabay sa Patakaran para sa Low-Carbon Energy

ni Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Sa mga epekto ng pagbabago ng klima sa atin, ang pangangailangan na gupitin ang mga global na emissions ng greenhouse gas ay hindi mas mababa kaysa sa kagyat na. Ito ay isang nakakatakot na hamon, ngunit ang mga teknolohiya at diskarte upang matugunan ito umiiral ngayon. Ang isang maliit na hanay ng mga patakaran sa enerhiya, na dinisenyo at ipinatupad nang maayos, ay maaaring mailagay tayo sa landas patungo sa isang mababang carbon sa hinaharap. Ang mga system ng enerhiya ay malaki at kumplikado, kaya ang patakaran sa enerhiya ay dapat na nakatuon at epektibo sa gastos. Ang isang sukat na sukat sa lahat ng mga diskarte ay hindi magagawa ang trabaho. Ang mga tagagawa ng patakaran ay nangangailangan ng isang malinaw, komprehensibong mapagkukunan na nagbabalangkas sa mga patakaran ng enerhiya na magkakaroon ng pinakamalaking epekto sa ating kinabukasan sa klima, at naglalarawan kung paano idisenyo nang maayos ang mga patakarang ito. Available sa Amazon

Ito Pagbabago Everything: Kapitalismo kumpara Klima Ang

ni Naomi Klein
In Ito Pagbabago Everything Naomi Klein argues na pagbabago ng klima ay hindi lamang ng isa pang isyu na maayos na filed sa pagitan ng mga buwis at pangangalaga ng kalusugan. Ito ay isang alarma na tumawag sa amin upang ayusin ang isang pang-ekonomiyang sistema na ay nabigo sa amin sa maraming paraan. Ang Klein ay matigas na nagtatayo ng kaso kung gaano kalawak ang pagbawas ng ating greenhouse emissions ay ang aming pinakamagandang pagkakataon upang mabawasan nang sabay-sabay ang mga nakakatawang di-pagkakapantay-pantay, muling ipalagay ang ating mga sirang demokrasya, at muling itayo ang ating mga lokal na ekonomiya. Inilantad niya ang ideological desperation ng mga klima-pagbabago deniers, ang messianic delusyon ng magiging geoengineers, at ang trahedya pagkatalo ng masyadong maraming mga mainstream na hakbangin berdeng. At nagpapakita siya ng eksaktong dahilan kung bakit ang merkado ay hindi-at hindi maayos ang krisis sa klima ngunit sa halip ay gagawin ang mga bagay na mas masahol pa, na may mas matinding at ekolohikal na nakakapaminsalang mga paraan ng pagkuha, na sinamahan ng laganap na kapitalismo ng sakuna. Available sa Amazon

Mula sa Ang Publisher:
Ang mga pagbili sa Amazon ay pumunta upang bayaran ang gastos ng pagdadala sa iyo InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, at ClimateImpactNews.com nang walang gastos at walang mga advertiser na sumusubaybay sa iyong mga gawi sa pagba-browse. Kahit na nag-click ka sa isang link ngunit hindi bumili ng mga napiling produkto, anumang bagay na binili mo sa parehong pagbisita sa Amazon nagbabayad sa amin ng isang maliit na komisyon. Walang karagdagang gastos sa iyo, kaya mangyaring tumulong sa pagsisikap. Maaari mo ring gamitin ang link na ito gamitin sa Amazon sa anumang oras upang matulungan kang suportahan ang aming mga pagsisikap.

 

Ang artikulong ito ay orihinal na lumitaw sa ensia