Silicon solar cell efficiency improvement employing photoluminescent properties of chlorophyll-A

Lopez-Delgado, R.; Tostado-Plascencia, M.M.; Álvarez-Ramos, M. E.; Ayón, Arturo A.

doi:10.1016/j.mee.2019.111047

Cited by 11 publications

(6 citation statements)

References 30 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…All the chemicals used were of analytical grade made in China, hydrolyzed PVA with an average weight of about 105 kDa was obtained from Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd. in China, Chla was isolated from spinach according reference [25]. Fresh spinach leaves 5 g were cut and ground in a porcelain mortar for 5 min with 5 ml ethanol, a little quartz sand and calcium carbonate.…”

Section: Chlorophyll a Extractionmentioning

confidence: 99%

Optical and structural properties of chlorophyll a aggregates in PVA film

Song,

Jiang,

et al. 2024

Phys. Scr.

View full text Add to dashboard Cite

The aggregated properties of Chlorophyll a (Chla) in polymer play a pivotal role in light capture and transfer as photostable pigment sensitizers of solar power systems. Here, we embedded the natural Chla molecules (2×10-3 M) extracted from spinach leaves into polyvinyl alcohol (PVA) films by casting method under different temperature. UV–VIS, fluorescence, Circular Dichroism (CD) spectroscopy, and Transmission Electron Microscopy (SEM) have been applied to investigate the optical properties and aggregated structures in detail. The excited state dynamics of these aggregates in PVA were explored using Time-Correlated Single Photon Counting (TCSPC). The de-composited components from absorption, emission, TCSPC and the CD shapes in the study show the analogous characteristics to the photosystem of cyanobacteria in some papers that features a coexisting of several aggregates (dimer, oligomer, bulk oligomer), in which the proportion of bulk oligomer can be greatly promoted under lower temperature (0 ℃) due to the involvement of a large amount of water. The analysis of spectral and dynamical components reveals the bulk oligomer model of Chla in PVA, which is constructed from several oligomers by PVA chain and water. Besides, a specific red trapping center within bulk oligomer is proposed to perform capturing energy in 18 ps, which is located on the lowest end of energy flow and devotes large than 99% florescence in TCSPC.

show abstract

Section: Chlorophyll a Extractionmentioning

confidence: 99%

Optical and structural properties of chlorophyll a aggregates in PVA film

Song,

Jiang,

et al. 2024

Phys. Scr.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Це не відповідає екологічним нормам, а отже звужує область застосування каскадних сонячних елементів до тих галузей де немає альтернативи високоефективним засобам сонячної енергетики, як то орбітальні комплекси, арктичні та антарктичні станції, військові бази, безпілотні літальні пристрої дальнього радіусу дії, тощо. Альтернативним підходом є нанесення на поверхню підкладки фотоелектричного перетворювача шару люмінофору, що завдяки ефекту стоксового зсуву надає можливість провести конверсію сонячного випромінювання короткохвильового діапазону VS та NUV у випромінювання довгохвильового діапазону VS та NIR [5,[11][12][13].…”

Section: проведено аналіз ключових факторів що обмежують коефіцієнт к...unclassified

“…Зазначена методика розглядається як надзвичайно перспективна у зв'язку з технологічною простотою реалізації відповідної технології, а отже і низьким кошторисом модифікованого сонячного елементу. Слід зазначити, що на сьогоднішній день проведено синтез кількох класів люмінофорів, що можуть бути використані як матеріал покриття фотоелектричного перетворювача [5,[11][12][13][14][15][16][17]. Тим не менш, відсутність цілісної методології оцінки ефективності конверсії сонячного випромінювання відповідно цільових показників ефективності роботи сонячного елементу, не дає можливість формалізувати вимоги до параметрів люмінофору, а також вказати на фактори, які призводять до зменшення ККД фотоелектричного перетворювача і запропонувати підходи по їх компенсації, що розглядається як невирішена частина загального дослідження.…”

Section: проведено аналіз ключових факторів що обмежують коефіцієнт к...unclassified

Комплексна Методика Стабілізації Ккд Сонячних Елементів На Основі Полікристалічного І Монокристалічного Кремнію

Бунке¹,

Новіков²

2023

tech

View full text Add to dashboard Cite

Проведено аналіз ключових факторів, що обмежують коефіцієнт корисної дії сонячних елементів та вказано на проблему невідповідності спектрів поглинання фотоелектричних перетворювачів та спектру сонячного випромінювання. Проведено узагальнення методів розширення спектру поглинання фотоелектричного перетворювача шляхом нанесення на поверхню сонячного елементу шару люмінофору з фіксованим значенням стоксового зсуву, що надає можливість компенсувати розбіжність у відповідних спектрах. Було проведено узагальнення методики збільшення ККД сонячного елементу через застосування фотолюмінесцентного покриття та вказано на недоліки зазначеного підходу. У роботі зазначено вимоги до люмінофору, що включають у себе високий квантовий вихід фотолюмінесценції, спектр поглинання, що лежить у короткохвильовій частині видимого діапазону та ближньому ультрафіолетовому діапазоні, спектр фотолюмінесценції, що лежить у довгохвильовій частині видимого діапазону та ближньому інфрачервоному діапазону. Також зазначено важливість стабільності оптичних характеристик барвника та високий рівень адгезії по відношенню до поверхні підкладки на основі полікристалічного та монокристалічного кремнію. Вказано, що просторова аморфність, що є притаманною для фотолюмінесцентного відгуку призводить до значних втрат у конвертованої частині сонячного випромінювання. З метою вирішення проблеми просторової аморфності фотолюмінесцентного відгуку запропоновано формувати сонячні елементи з мікрорельєфом поверхні, що дозволяє частково компенсувати відповідні втрати, а також стабілізувати ККД сонячного елементу при зміні положення Сонця протягом доби. Побудовано методику розрахунку ККД фотоелектричного перетворювача відповідно геометричних розмірів структурних елементів мікрорельєфу поверхні та оптичних параметрів шару фотолюмінесцентного покриття. Зазначено, що через зміну аргументів багатомірних цільових функцій можна звести задачу оптимізації параметрів модифікованого сонячного елементу до задачі пошуку глобального або одного з локальних максимумів.

show abstract

“…It gradually appeared that the application of this layer may lead to a broadening of the absorption spectrum for hybrid and organic cells [89,90]. This directly led to the idea of the implementation of a Chl converting layer for inorganic solar cells as the down-shifting material [91].…”

Section: Quantum Dots and Perovskites In Luminescent Applicationsmentioning

confidence: 99%

Review of Luminescence-Based Light Spectrum Modifications Methods and Materials for Photovoltaics Applications

Sibiński

2023

Materials

View full text Add to dashboard Cite

The dynamic development of photovoltaic and photo-sensitive electronic devices is constantly stimulated by material and technological advances. One of the key concepts that is highly recommended for the enhancement of these device parameters is the modification of the insulation spectrum. Practical implementation of this idea, although difficult, may be highly beneficial for photoconversion efficiency, photosensitivity range extension, and their cost reduction. The article presents a wide range of practical experiments leading to the manufacturing of functional photoconverting layers, dedicated to low-cost and wide-scale deposition methods. Various active agents, based on different luminescence effects as well as the possible organic carrier matrixes, substrate preparation and treatment procedures, are presented. New innovative materials, based on their quantum effects, are examined. The obtained results are discussed in terms of the application in new generation photovoltaics and other optoelectronic elements.

show abstract

Silicon solar cell efficiency improvement employing photoluminescent properties of chlorophyll-A

Cited by 11 publications

References 30 publications

Optical and structural properties of chlorophyll a aggregates in PVA film

Optical and structural properties of chlorophyll a aggregates in PVA film

Комплексна Методика Стабілізації Ккд Сонячних Елементів На Основі Полікристалічного І Монокристалічного Кремнію

Review of Luminescence-Based Light Spectrum Modifications Methods and Materials for Photovoltaics Applications

Contact Info

Product

Resources

About