PBT-OP

De efficiëntie van zonnepanelen kan met meer dan dertig procent omhoog door een ander polymeer te gebruiken. Dit claimen onderzoekers van de North Carolina State University en de Chinese Academy of Science.

De Chinese chemici maakten een polymeer genaamd poly 3,6-bis(alkoxyfenyl)benzo[1,2-b:4,5-b]dithiofeen (PBT-OP) uit twee commerciële monomeren en een monomeer dat makkelijk te maken is. Fysici aan NC State onderzocht met röntgenanalyse de eigenschappen van het polymeer. Daaruit bleek dat het maximale voltage van het polymeer 0.78 volt was – een toename van 36% ten opzichte van vergelijkbare polymeren.

Hiernaast is het polymeer ook makkelijker en goedkoper te maken. Het maximale voltage is afhankelijk van het verschil tussen de hoogste bezette molecuulorbitaal (HOMO) en laagste onbezette molecuulorbitaal (LUMO) van een polymeer. Meestal wordt dit verschil ingesteld enkele dure processen die ook nog eens niet optimaal voor het verhogen van de spanning zijn.

De vinding – die gepubliceerd is op de website van Advanced Materials– maakt gebruik van benzodithiofenen (BDT) die een geconjugeerde elektronische structuur krijgen door het inbrengen van meta-alkoxyfenylgroepen. Voorheen werden alkylthienylgroepen gebruikt, maar hiermee werden weinig resultaten geboekt. De meta-alkoxyfenylgroepen zorgen blijkbaar voor een optimaler verschil in energieniveau tussen HOMO en LUMO.

Harald Ade, natuurkundige aan NC State University benadrukt de voordelen van het nieuwe polymeer: “Een mogelijk nadeel van het veranderen van de moleculaire structuur is dat je één aspect kan verbeteren, maar daarmee andere aspecten benadeelt. In dit geval hebben we een manier gevonden waarbij we de efficiëntie verhogen, doordat een grotere fractie van het ingevangen licht gebruikt wordt. En dit gaat niet ten koste van de mate waarin het materiaal energie opneemt, creëert of vervoert.”

bron: NC State University

Onderwerpen