Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Agnieszka IWAN"

Właściwości elektryczne polimerowych ogniw paliwowych na bazie modyfikowanych elektrolitów DOI:10.12915/pe.2014.09.20

Czytaj za darmo! »

Ogniwa paliwowe to doskonałe zamienniki akumulatorów i generatorów prądotwórczych, znajdujące zastosowania wszędzie tam gdzie wysoka sprawność zamiany energii chemicznej paliwa na energię elektryczną jest pożądana. W niniejszej pracy przedstawiono właściwości elektryczne dla skonstruowanych pojedynczych ogniw paliwowych typu PEMFC zawierających zmodyfikowane elektrolity na bazie komercyjnej folii typu PFSA tj. kopolimeru kwasu perfluorosulfonowego i politetrafluoroetylenu. Jako związki modyfikujące zastosowano imidazol (Im) oraz otrzymany w IEL Wrocław polibenzimidazol (PBICF3). Zbadano wpływ PBICF3, Im oraz PBICF3-Im, na właściwości elektryczne i wychwyt wody skonstruowanych PEMFC. Na podstawie wykresów polaryzacyjnych, wykresów impedancyjnych oraz krzywych woltoamperometrycznych scharakteryzowano poszczególne ogniwa paliwowe. Przeprowadzone badania wykazały wyraźne polepszenie osiągów polimerowych ogniw paliwowych dla wszystkich modyfikowanych elektrolitów. Abstract. Fuel cells are known as the excellent substitutes of batteries and combustion power generators, that find many applications in the areas in which the high efficiency of fuel conversion into electricity is desirable. In this paper the electrical properties of single PEM fuel cells were investigated. The investigated fuel cells contain modified electrolytes based on commercial PFSA membrane i.e. perfluorosulfonic acid/PTFE copolymer in the acid form. As the modifying compounds imidazol (Im) and IEL Wroclaw-prepared polybenzimidazole (PBICF3) were applied. The influence of PBICF3 and PBICF3-Im-based fuel cells on the electrical properties and water uptake was investigated. According to polarization graphs, impedance spectra and voltoamperometric curves, particular single fuel cells were characterized. With respect to the research carried out, the significant improvement of performance for all modified electrolyte-contained polymer fuel cells, was observed. (Electrical properties o[...]

Synteza nowych poliazometin dla zastosowań w fotowoltaice polimerowej DOI:10.15199/ELE-2014-143


  Poprzez reakcję polikondensacji dialdehydów oraz diamin aromatycznych można w prosty sposób otrzymywać polimery o skoniugowanych wiązaniach TT - poliazometiny (poliiminy). Sprzężenie zapewniają powstające podwójne wiązania aldiminowe. Tego typu związki można uważać za półprzewodniki organiczne, podobnie jak szeroko badane politiofeny czy też polifenylowinyleny, interesujące z punktu widzenia elektroniki organicznej, także fotowoltaiki [1, 2]. Podstawową wadą poliazometin (PAZ) jest ich słaba rozpuszczalność [1, 2] w większości rozpuszczalników organicznych, co jest niezmiernie uciążliwe przy wytwarzaniu ogniw fotowoltaicznych. Dodatkowo otrzymywane PAZ wykazują stosunkowo niskie masy cząsteczkowe, w porównaniu do innych polimerów przewodzących, co ogranicza ich praktyczne zastosowania. W celu zwiększenia rozpuszczalności wprowadza się do struktury sprzężonego polimeru ugrupowania boczne - długie, często rozgałęzione łańcuchy alifatyczne lub grupy o charakterze objętościowym (np. cardo) [3, 4]. Niestety modyfikacja budowy chemicznej poliazometin nie zawsze przynosi tak zadowalający efekt jak w przypadku innych sprzężonych polimerów. Poliazometiny są wciąż niedostatecznie zbadaną grupą związków dla zastosowań w fotowoltaice, zatem istnieje potrzeba prowadzenia nad nimi dalszych badań zarówno podstawowych jak i zmierzających w kierunku zastosowań [1, 2]. W niniejszej pracy przedstawione zostały cztery nowe poliazometiny dla zastosowania w objętościowych polimerowych ogniwach fotowoltaicznych. Określone zostały podstawowe właściwości związków takie jak rozpuszczalność, termostabilność, absorpcja w zakresie widzialnym i bliskim nadfiolecie (zarówno w roztworze jak i cienkiej warstwie). Skonstruowano polimerowe objętościowe ogniwa fotowoltaiczne, w których komponent donorowy warstwy aktywnej stanowiła poliimina, akceptorowy z[...]

Modyfikacja poziomów HOMO-LUMO P3HT poprzez domieszkowanie związkami organicznymi DOI:10.15199/13.2015.9.3


  Gwałtowny rozwój polimerowych ogniw fotowoltaicznych stawia przed naukowcami coraz to nowe wyzwania związane z konstrukcją wydajnych, stabilnych w atmosferze powietrza ogniw o długim czasie życia zapewniających ich praktyczne zastosowanie. W celu ograniczenia degradacji ogniwa prowadzone są prace nad modyfikacją budowy chemicznej polimerów [1] oraz konstrukcją ogniw o architekturze odwróconej (invert solar cells) [2]. Prowadzone są również badania nad zwiększeniem stabilności ogniw słonecznych poprzez dodatek nanocząstek [3] oraz modyfikację metod enkapsulacji ogniw [4]. Polimerem przewodzącym najszerzej badanym w fotowoltaice polimerowej jest poli(3-heksylotiofen) (P3HT), którego wartość przewodnictwa elektrycznego w stanie niedomieszkowanym wynosi 10-7 S/cm. Degradacja polimerów jest konsekwencją m.in. reakcji atomów tlenu z łańcuchami alkilowymi pod wpływem promieniowania, w wyniku czego powstają wolne rodniki [5]. Następnie dochodzi do reakcji rodników z atomami siarki w tiofenie, co prowadzi do dezaktywacji merów tworzących łańcuch polimerowy. Wynikiem takich reakcji jest przeniesienie atomu tlenu na atom siarki w merze lub rozpad meru, co w konsekwencji prowadzi do wzrostu oporu elektrycznego i zmniejszenia liczby tworzących się ekscytonów. Domieszkowanie polimerów skoniugowanych wpływa na wzrost ich wartości przewodnictwa [6]. Np. dla poli(tiofenu) mamy przewodnictwo typu p gdzie polimer zyskuje ładunek dodatni, który kompensowany jest anionem domieszkującym i tworzy się polikation. W wyniku domieszkowania poli(tiofenu) tworzą się polarony i bipolarony. W pracy przedstawiono wyniki badań elektrochemicznych i fotowoltaicznych dla domieszkowanego różnymi związkami organicznymi P3HT. Zbadano wpływ domieszkowania na szybkość degradacji polimeru oraz parametry fotowoltaiczne. Część doświadczalna Badania elektrochemiczne W doświadczeniach wykorzystano P3HT, PCBM, chloroform, acetonitryl oraz TBAPF6 (heksafluorofosforan [...]

Wpływ temperatury na charakterystyki fotoogniwa polimerowego na bazie P3HT:PCBM DOI:10.15199/48.2015.09.10

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych i symulacyjnych fotoogniwa polimerowego o architekturze ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al wykonanego w Instytucie Elektrotechniki we Wrocławiu. Przeprowadzono pomiary i obliczenia ilustrujące wpływ temperatury na charakterystyki oświetlonego i nieoświetlonego fotoogniwa polimerowego. Wykazano, że opracowany uprzednio przez autorów model fotoogniwa krzemowego poprawnie opisuje także charakterystyki fotoogniw polimerowych. Abstract. This paper presents some results of measurements and calculations of a polymer solar cell with the ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/A1 architecture, elaborated in the Electrotechnical Institute in Wroclaw. Measurements and calculations illustrating an influence of temperature on light and dark characteristics of a polymer solar cell are performed. It was shown, that the computer model of silicon solar cells, previously elaborated by the authors, correctly describes characteristics of polymer solar cells. (Influence of temperature on characteristics of a polymer solar cell based on P3HT:PCBM). Słowa kluczowe: fotoogniwa polimerowe, zjawiska cieplne, modelowanie, P3HT:PCBM. Keywords: polymer solar cells, thermal phenomena, modelling, P3HT:PCBM. Wprowadzenie W ostatnich latach obserwuje się dynamiczny rozwój fotowoltaiki opartej na fotoogniwach krzemowych [1]. Fotoogniwa takie są wykorzystywane zarówno w autonomicznych systemach fotowoltaicznych, np. domowych, jak i w elektrowniach solarnych. Sprawność fotoogniw produkowanych w latach 40. ubiegłego wieku nie przekraczała 1%, podczas gdy już w 2009 wzrosła ona do 25% [2]. Zgodnie jednak z teorią Shockley-Queissera, maksymalna sprawność prostego krzemowego systemu fotowoltaicznego może osiągnąć jedynie 31% [3]. Dodatkowo, sprawność ta jest ograniczana przez straty energii wynikające z rezystancji połączeń poszczególnych fotoogniw zawartych w panelach fotowoltaicznych [4], pochłanianie energii promieniowania słonecznego przez [...]

Badanie wpływu rodzaju warstwy transportującej dziury na parametry elektryczne polimerowych ogniw słonecznych na bazie PTB7:PC71BM DOI:10.15199/48.2016.09.05

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono wpływ rodzaju warstwy transportującej dziury (HTL) na parametry elektryczne polimerowych ogniw fotowoltaicznych. Jako warstwę HTL zastosowano otrzymany metodą zol-żel tlenek molibdenu (MoOx) oraz PEDOT:PSS. Warstwę aktywną w ogniwie stanowiła mieszanina donorowo-akceptorowa na bazie PTB7 i PC71BM. Zbadano stabilność skonstruowanych polimerowych ogniw fotowoltaicznych w atmosferze powietrza po 8 dniach stwierdzając, iż ogniwa z warstwą MoOx wykazują lepszą stabilność niż ogniwa z warstwą PEDOT:PSS. Aczkolwiek, najwyższą wartość sprawności fotowoltaicznej określono na poziomie 5,1% dla polimerowego ogniwa fotowoltaicznego z warstwą PEDOT:PSS. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów absorpcyjnych w zakresie UV-Vis, impedancji w postaci charakterystyk Nyquista oraz oszacowano ruchliwość nośników ładunków dla skonstruowanych ogniw. Abstract. The main goal of this paper was investigation influence of kind of hole transporting layer (HTL) on the electrical properties of constructed polymer solar cells. As HTL MoOx obtained by sol-gel method and PEDOT:PSS was applied. The polymer solar cells devices were fabricated by spin coating the blend solution of poly({4,8-bis[(2-ethylhexyl)oxy]benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene-2,6-diyl}{3-fluoro-2-[(2- ethylhexyl)carbonyl]thieno[3,4-b]thiophenediyl} (PTB7) as donor and [6,6]-phenyl C71 butyric acid methyl ester (PC71BM) as acceptor. Air stability of devices after 8th days were analyzed taking into consideration kind of HTL. Device with MoOx exhibited better stability than solar cell with PEDOT:PSS. However, the highest value of the power conversion efficiency reaches the level of 5.10% for the polymer solar cell with PEDOT:PSS layer. Additionally, Nyquist plots of constructed devices along with charge mobility and optical properties of PTB7 and their mixture with PC71BM were presented. (Investigation of hole transporting layer kind on electrical properties of polymer solar cells based on P[...]

Optical spectroscopy of polyazomethine-PCBM nanostructures DOI:10.15199/ELE-2014-144


  For many years scientists work on improvement of solar cell - photovoltaic devices, that convert the radiation of the Sun into electricity. The importance of developing efficient solar cells for providing energy and reducing pollution is obvious. Looking for a cheap material for high-area solar cells, researchers developed cells based on organic polymers. One of the most promising candidates is a mixture of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) [1]. However, materials such as P3HT are very sensitive to moisture or to oxygen.An attractive alternative to P3HT could be polyazomethines (PAZ). PAZ, which are conjugated polymers possessing imine bonds (HC=N-), are very promising stable materials. Several groups tried to apply polyazomethines in such devices as OLEDs or organic solar cells [2-4]. The chemical formula of one of the most promising azomethines, 25Th-cardo - based on thiophene and cardo moieties - is drawn in Fig. 1. Conducting conjugated polymers, like azomethine, can be used in bulk heterojunction (BHJ) solar cells. The BHJ solar cells comprise of nanoscale interpenetrating networks of a donor material (in our case PAZ) and an acceptor material. When light creates an exciton in the donor material, it diffuses to the heterojunction and there it dissociates. The electron is transferred to the acceptor and the hole stays in the donor. The separated charges are transported by networks to the electrodes. The most popular acceptor is a fullerene derivative, [6,6]-phenyl-C61 butyric acid methyl ester (PCBM) [5, 6], therefore in our study we used a mixture of polyazomethine and PCBM [7]. Theoretical calculations Theoretical calculations of the electronic spectrum of azomethine were performed by means of time-dependent density functional theory (TD-DFT) with the CAM-B3LYP functional [8] and the def2- QZVP orbital basis set [9]. The G09 program [10] has been used for computing all presen[...]

 Strona 1