I a tatou e haere tonu ana ki te rapu i nga otinga hiko toimau, ka noho tonu te hiko o te ra ki mua o te korerorero. Tomo atu ki te ao o nga pūtau rauropi rauropi, he auahatanga whakamihiharo i roto i te ao o te hangarau photovoltaic—e kiia ana ko nga reanga solar-whakatupuranga tuatoru. Kaore i rite ki nga awhi solar-a-kirika tuku iho, ka whakamahia e nga pūtau solar pararopi nga rawa waro hei huri i te ra ki te hiko.
He aha He Pūtau Solar Organic?
Ko nga pūtau solar pararopi (OSCs) he momo hangarau photovoltaic (solar) e whakamahi ana i nga rawa waro—nga pūhui waro—ki te huri i te ra ki te hiko. Kaore i rite ki nga pūtau solar tuku iho e whakawhirinaki ana ki nga semiconductors pararopi penei i te silicon, ka whakamahia e nga pūtau solar pararopi nga polymers, nga ngota ngota iti ranei hei rauemi kaha i roto i te pūtau. Ko te painga matua o nga pūtau solar organic kei roto i to ratou rehe; ka taea te whakaputa ma te whakamahi i nga momo tikanga, tae atu ki te tuhi, e whakatuwhera ana i nga huarahi whakahihiri mo te hanga me te tono.
Me pehea te Mahi a nga Pūtau Solar Organic?
Ka mahi nga pūtau solar organic i runga i te kaupapa rite ki nga pūtau solar tuku iho: ka uruhia te ra e nga mea hohe i roto i te pūtau, ka whakaputa i nga irahiko hihiko me nga rua e hanga ana i te hiko hiko. Anei te mahi a te tukanga i roto i nga taipitopito atu:
- Te Maramatanga o te Maama: Ka pa ana te ra ki nga rawa pararopi, ka whakahihiko i nga irahiko, ka peke ki te ahua kaha ake.
- Te Wehenga Utu: Ko tenei ahua hikaka ka hanga takirua hiko-hiko (e mohiotia ana ko te excitons). He ngoikore nga here o nga taonga pararopi i waenga i enei takirua, he maamaa ake te wehe atu ki nga utu neke kore utu.
- Te Kawenga Utu: Ko enei utu (nga irahiko me nga kohao) ka neke i roto i nga rawa ka kohia e nga hiko, katahi ka whakatika te rere o te hiko.
Nga Momo o nga Waahiko Solar Organic
He rereke nga momo o nga pūtau solar waro, engari ko nga momo e rua e tino kitea ana ko:
- Pūtau Hikohikohiko (OPV): Ko enei te momo tino noa, ma te whakamahi i nga rauemi polymer hei waahanga whakauru marama.
- Ngā Pūtau Kora-Wakano Wakano (DSSCs): Ka whakamahia e enei pūtau ngota waikano pararopi hei ngongo i te marama, katahi ka whakahihiri i nga irahiko i roto i te rauemi hiko, ka whakaputa i te ia.

Te Hanganga o nga Pūtau Solar Organic
He rereke te hanganga o nga pūtau solar waro (OSCs) mai i te hanga o nga pūtau solar-a-siliconi tikanga. E ono nga paparanga o nga rauropi rauropi, kei ia tangata he mahi motuhake hei whakahaere i te hurihanga o te ra ki te hiko.
1. Papa Raupapa
Ko te tïpako te paparanga turanga o te pütau solar, e whakarato ana i te tautoko miihini. Ka taea te hanga mai i nga momo rauemi, tae atu ki te karaihe, te kirihou, te whakarewa ranei, i runga i te tono e hiahiatia ana. Ka whakamahia e nga pūtau rauropi ngawari he taputapu kirihou ngawari, e taea ai te ngawari me te whakapiko.
2. Paparanga Hiko
Ko nga irahiko he paparanga kawe e kohikohi ana, e kawe ana i nga kaikawe utu (irahiko me nga rua) i hangaia i roto i te paparanga hohe. E rua nga electrodes i roto i te pūtau solar organic:
- Anode (Pata Hiko): He mea hanga te anode mai i tetahi mea kawe maramara penei i te indium tin oxide (ITO). Ma tenei paparanga ka uru te ra ki roto ki te paparanga kaha i te wa e kohikohi ana i nga kaikawe utu pai (kohao) i hangaia e te urunga o te marama.
- Cathode (Metal Hiko): He mea hanga te cathode mai i te whakarewa, penei i te konumohe, i te konupūmā ranei. Ka kohia e ia nga kaikawe utu kino (irahiko) me te whakaoti i te ara iahiko hiko. I te nuinga o te wa ka tukuna te cathode ki runga i te paparanga waro ma te whakamahi i nga tikanga whakaheke korehau.
3. Pūreirei/Tauhono
I waenganui i nga hiko me te paparanga hohe, he maha nga wa e whakamahia ana nga papaa parepare me nga taarua hei whakapai ake i te mahi me te pumau o te pūtau. Ka taea e enei paparanga te mahi i nga kaupapa maha, penei:
- Apa Kawenga Poka (HTL): Ka whakanohoia ki waenga i te anode me te paparanga kaha, ka awhina te HTL ki te kawe i nga rua (nga kaikawe utu pai) ki te anode. Ko nga mea penei i te PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-polystyrene sulfonate) ka whakamahia mo tenei kaupapa.
- Apa Kawe Irahiko (ETL): Ka whakanohoia ki waenga i te cathode me te paparanga kaha, ka awhina te ETL ki te kawe i nga irahiko ki te cathode. Ko nga taonga penei i te TiO₂ (titanium dioxide) ka whakamahia hei papa kawe irahiko.
4. Apa Hohe (Apa Whakaahua)
Ko te paparanga kaha ko te ngakau o te rauropi rauropi, kei reira te marama ka uruhia, ka huri hei hiko hiko. He mea hanga mai tenei paparanga mai i nga rawa pararopi—he waerau, he ngota ngota iti ranei—ka taea te tango i te ra me te whakaputa i nga excitons (nga takirua hiko-hiko). Ko te hanganga o te paparanga kaha he mea tino nui ki te kaha o te hiko o te ra.
-
Ko nga Semiconductors Organic: Ko te paparanga kaha ko te huinga o nga taonga tuku irahiko me nga rauemi tango irahiko. Ka mahi tahi enei rauemi ki te hanga i te "whakaahua photovoltaic," ka huri te kaha marama ki te iahiko hiko.
- Rauemi Kaituku: Koia te rauemi pararopi e koha irahiko ina hikaka i te ra. Ko te tikanga he waerau whakakotahi.
- Rauemi Kaiwhiwhi: Ko te mea tango irahiko (he mea he fullerene, he fullerene ranei) ka whiwhi i nga irahiko mai i te rauemi kaituku, ka hangaia he takirua hiko-hiko.
- Heterojunction Nui (BHJ): Ko te nuinga o nga pūtau solar pararopi e whakamahi ana i te hanganga heterojunction nui, i konatunatuahia ai te kai koha me nga rauemi kaikawe ki te hanga i tetahi hanganga nano pai. Ma tenei ka pai ake te wehenga o te utu me te kawe, te whakanui ake i te kaha o te pūtau.
5. Te Puka me te Kawenga Irahiko
I muri i te hanga excitons i roto i te paparanga kaha, me wehe ki nga irahiko kore utu me nga rua. Ka whakawhirinaki nga pūtau solar pararopi ki te whakakotahitanga o nga taonga kaikoha me te kaikawe ki te hanga i tetahi papa hiko i roto e peia ana te wehenga o nga kaikawe utu. Ko te paparanga kawe irahiko (ETL) me te paparanga kawe poka (HTL) ka awhina i te arahi i nga utu wehe ki o raatau hiko mo te kohinga.
6. Apa Whakakapi
Ko nga pūtau solar pararopi e aro ana ki nga ahuatanga o te taiao penei i te makuku me te hāora, ka taea te whakaheke i nga taonga pararopi i roto i te waa. Hei whakamarumaru i nga rawa pararopi, ka whakamahia nga paparanga whakauru. He mea hanga enei ki te polymers, ki te karaihe ranei, ka awhina ki te tiaki i te pūtau mai i te taiao o waho i te wa e tuku ana te marama ki te whakawhiti.
Hoahoa Hanganga Whanui:
| Raupapa (Waiwari, Maamaa ranei) |
| ---------------------------------------- |
| Te Hiko Puata (Anode, ITO) |
| ---------------------------------------- |
| Apa Kawenga Kohanga (HTL) |
| ---------------------------------------- |
| Apa Hohe (Whakaranu Kaituku-Kaiwhiwhi) |
| ---------------------------------------- |
| Apa Whakawhiti Irahiko (ETL) |
| ---------------------------------------- |
| Metal Hiko (Cathode) |
| ---------------------------------------- |
| Apa Whakakapi (Kaingi Tiaki) |

Inaianei, me pehea e whakatauritea ai tenei ki nga pūtau solar silicon tuku iho? Ko nga pūtau solar Silicon te tikanga he angiangi silicon totoka e mau ana i waenga i nga papa o nga rawa whakamarumaru me nga hiko. Ka whakawhirinaki ratou ki te hononga pn i hangaia e te doping silicon me etahi atu huānga ki te hanga i nga paparanga pai (momo-p) me te kino (momo-n).
Ko nga rereketanga nui kei roto i nga rauemi me nga tukanga whakangao. Ko te tikanga he mama ake nga pūtau solar organic, he ngawari ake, ka taea te whakaputa ma te whakamahi i nga tikanga ngawari penei i te ta. He rereke, he pakari ake nga pūtau silicon me te hiahia ki nga tukanga tito uaua. Ko tenei hangahanga ngawari o nga pūtau solar pararopi ehara i te whakaiti noa i nga utu whakangao engari ka whakatuwhera i te kuaha ki nga tono auaha kaore e taea e nga pūtau silicon te whakatutuki.
Te roanga o nga Pūtau Solar Organic
He poto ake te roa o te ora o nga pūtau solar pararopi ki te rite ki o raatau tauira silicon. Ahakoa Ka taea e nga panui solar silicon te 25 ki te 30 tau me te tiaki tika, ko te nuinga o nga wa ka noho tonu nga pūtau solar waro i waenga i te 5 ki te 10 tau.
Momo Pūtau Kora | Lifespan Average |
---|---|
Pūtau Solar Organic | 5 ki te 10 tau |
Silicon Solar Cells | 25 ki te 30 tau |
Ko tenei rereketanga ka taea te tohu ki etahi take:
-
Pūmautanga Rawa: Ko nga taonga pararopi he ngawari ake ki te paheketanga mai i nga ahuatanga o te taiao penei i te makuku me te whakaaturanga UV. I te roanga o te waa, ka kaha te paheketanga o enei mea ki o raatau mahi.
-
Paheketanga Mahinga: Ahakoa te heke haere o nga mahi a nga pūtau silicon, ka paheke pea nga pūtau waro i muri i etahi tau noa.
-
Te Whakapai Hangarau: Kei te haere tonu te rangahau ki te whakaniko i te roanga o te oranga o nga pūtau solar waro. Ko nga mahi hou i roto i te aoiao rawa e whai ana ki te hanga i nga puhui waro e kaha ana ki te aukati i nga taumahatanga o te taiao.
Te kaha o nga Pūtau Solar Organic
He iti ake te kaha o nga pūtau solar organic ki te rite ki nga pūtau solar silicon tuku iho. Ahakoa ka taea e nga pūtau waro te whai hua i waenga i te 10% me te 15%, Ko nga pūtau silicon te nuinga mai i te 15% ki te 22% teitei ake ranei i roto i nga tauira matatau.
Momo Pūtau Kora | Tikanga Toharite |
---|---|
Pūtau Solar Organic | 10% ki 15% |
Silicon Solar Cells | 15% ki 22% |
He maha nga mea e pa ana ki tenei waahi whai hua:
-
Te Maramatanga o te Maama: He rereke te awhiowhiotanga marama o nga taonga pararopi i to te silicon, ka taea te whakatiki i te nui o te ra ka huri hei hiko.
-
Te Kawenga Utu: He iti ake te pai o te neke o nga kaikawe utu (nga irahiko me nga kohao) i roto i nga rawa pararopi ki te hiraka, e pa ana ki te hurihanga hiko katoa.
Te Utu o nga Waahiko Solar Organic
He iti ake te utu tuatahi o nga pūtau solar pararopi ina whakaritea ki nga pūtau solar silicon tuku iho, me nga utu mai i te $0.50 ki te $1.00 mo ia watt. He rereke, Ko te nuinga o nga wa e utu ana i waenga i te $0.70 me te $1.50 ia watt.
Momo Pūtau Kora | Utu Toharite mo ia Watt |
---|---|
Pūtau Solar Organic | $ 0.50 ki $ 1.00 |
Silicon Solar Cells | $ 0.70 ki $ 1.50 |
He maha nga mea e pa ana ki tenei rereketanga utu:
-
Tukanga ahumahi: Ka taea te hanga nga pūtau solar pararopi ma te whakamahi i nga tikanga ngawari ake, he iti ake te utu, penei i te ta. Ka taea e tenei te whakaiti i nga utu mo nga mahi me nga taonga.
-
Te waatea o nga rawa: Ko nga rawa waro e whakamahia ana i roto i enei ruma ka ngawari ake te waatea atu i te silicon parakore teitei e hiahiatia ana mo nga pūtau solar tuku iho.
-
Tauine Whakaputa: Ahakoa kei te iti ake te utu mo nga puuroro rauropi i tenei wa, kaore ano kia rite ki te tauine ki nga pūtau silicon. I te pikinga ake o nga mahi, ka heke ano nga utu.
Nga Rauemi e Whakamahia ana i roto i nga Waahiko Solar Organic
Ko nga rawa e whakamahia ana i roto i nga puutau solar waro (OSCs) he tino rerekee mai i era i roto i nga panui solar silicon tuku iho. Anei he tirohanga poto o nga rauemi kei roto i ia waahanga:
-
Pūhui Organic: Ko nga pūtau solar pararopi he mea hanga mai i nga rawa-wao, tae atu ki nga ngota ngota waro iti me nga waerau. Ko enei rawa te kawenga mo te whakauru marama me te huri o te ra ki te hiko.
-
Nga Kaituku Irahiko me nga Kaiwhiwhi: Ko te paparanga hohe o te OSC he whakakotahitanga o nga mea tuku irahiko me nga rauemi kaikawe. Ko nga tauira noa ko nga polymers penei i te poly(3-hexylthiophene) (P3HT) hei kaituku me nga pärönaki fullerene hei kaiwhiwhi.
-
Rauemi Raupapa: Ko te tïpako he kirihou ngawari, he karaehe ranei, e taea ai nga hoahoa mama me te whakapiko e kore e taea e nga pūtau silicon tuku iho te whakatutuki.
Nga tono mo nga Waahiko Solar Organic
Na, he aha te mea e tu ai nga pūtau solar organic? Tuatahi, he maamaa, he ngawari hoki, e tika ana mo te maha o nga papa. Ko te tikanga ka taea te whakauru ki roto i nga tuanui anake engari ano hoki nga matapihi, nga whaa, tae noa ki nga kakahu. Whakaarohia nga panui solar ka taea te whakapiko me te rite ki nga ahua o nga whare ka taea ranei te whakauru ki roto i to koti hei whakakaha i o taputapu!
Mo nga tono a meake nei, ka taea e nga pūtau solar pararopi te huri keemu i roto i nga waahi maha:
-
Hangahanga-Whakakotahi Whakaahua (BIPV): Ka taea e nga Kaihanga Kaihanga te hoahoa i nga whare me nga otinga o te ra kua whakauruhia he mea tino ataahua me te mahi.
-
Hangarau Hangarau: Ka taea e nga pūtau pararopi ngawari me te ngawari te whakakaha i nga taputapu kakahu, ka taea e koe te whakakii i te hikohiko karekau e hiahia pākahiko nui.
-
Pūrere pūkoro: Whakaarohia nga waea atamai me nga papa e utu ana i a ratou ano i te wa e kitea ana ki te marama, ka whakaiti i te hiahia mo te utu auau.
-
Te Hiko i te Taiwhenua: I nga waahi tawhiti kaore pea i te whai kiko te hangarau solar tuku iho, ka taea e nga pūtau solar pararopi te whakarato i te otinga ngawari me te utu.
Ko te tikanga, ehara i te mea ka oati noa nga pūtau solar waro ki te whakarei ake i te whenua o te ra engari kia kaha ake te uru atu o te kaha whakahou me te whai waahi puta noa i nga momo tono.
Ka taea e au te whakamahi i nga Paewhiri Solar Organic Inaianei?
I tenei wa, ko nga panui solar organic, ahakoa o raatau hangarau whakaari, kaore ano kia waatea i runga i te maakete mo te whakamahi whanui. Ko nga herenga o te hangarau photovoltaic organic (OPV), tae atu ki te mauroa, te pai, me te roa, ko te tikanga kei roto tonu ratou i te waahanga rangahau me te whanaketanga. Ahakoa he tauira me nga whakaritenga whakamatautau, kaore e taea e nga kaihoko te whakawhirinaki ki a raatau mo o raatau hiahia kaha.
Mo te hunga e rapu ana i nga otinga hiko o te ra, ka noho tonu nga panui solar silicon te waahanga pai rawa atu. Ka whakaatuhia e ratou te kaha, te roa o te oranga, me te mahi pakari i raro i nga ahuatanga taiao.
At Parekura, ka whakahīhī mātou ki te tuku a raupapa o nga panui solar tino pai i hangaia hei whakatutuki i o hiahia kaha i te wa e whakanuia ana to hokinga mai mo te haumi. Ko o maatau panui he mea hanga ki nga hangarau hou hei whakarite i te mauroa me te pono, e whakarato ana ki a koe he puna hiko pono mo nga tau kei te heke mai.
Mena kei te whakaaro koe ki te hiko o te ra mo to kaainga, pakihi ranei, ko o maatau panui solar te whiringa pai kia pakeke ra ano te hangarau solar.