Gwyddonwyr yn datblygu dull o ganfod trapiau gwefru mewn lled-ddargludyddion organig

Mae'n bosib y bydd y gwaith ymchwil, a gyhoeddir drwy Nature Communications ac a gefnogir gan Lywodraeth Cymru drwy Gronfa Datblygu Rhanbarthol Ewrop, yn newid barn pobl am derfynau perfformiad celloedd solar organig, ffotoganfodyddion a deuodau allyrru golau (LED) organig.

Mae lled-ddargludyddion organig yn ddeunyddiau sy'n cynnwys carbon a hydrogen yn bennaf a gallant fod yn hyblyg, yn ysgafn ac yn lliwgar.

Hwy yw cydrannau allweddol dangosyddion LED organig, celloedd solar a ffotoganfodyddion a all wahaniaethu rhwng lliwiau gwahanol a hyd yn oed dynwared rhodenni a phigyrnau'r llygad.

Mae effeithlonrwydd celloedd solar organig wrth drawsnewid golau'r haul yn drydan wedi cyrraedd 18% yn ddiweddar ac mae'r gystadleuaeth yn ei hanterth i ddeall hanfodion y ffordd y maent yn gweithio.

Meddai'r prif awdur, Nasim Zarrabi, myfyriwr PhD ym Mhrifysgol Abertawe: “Am gyfnod hir, rydym wedi dyfalu y gall rhai gwefrau a gynhyrchir gan olau'r haul gael eu dal yn haen led-ddargludol y gell solar, ond nid ydym wedi gallu profi hynny.

“O ganlyniad i'r trapiau hyn, mae celloedd solar yn llai effeithlon, mae ffotoganfodyddion yn llai sensitif ac mae setiau teledu LED organig yn llai llachar, felly mae angen i ni ddod o hyd i ffordd o'u hastudio ac o ddeall sut i'w hosgoi – dyma'r hyn sy'n ysgogi ein gwaith a'r rheswm pam mae'r canfyddiadau diweddar hyn yn bwysig iawn.”

Meddai arweinydd yr ymchwil, Dr Ardalan Armin, un o gymrodorion Sêr Disglair rhaglen Sêr Cymru II: “Fel rheol, nid yw'r trapiau'n mynd i unrhyw le; yn ein hastudiaeth, rydym yn eu gweld hefyd yn cynhyrchu gwefrau newydd yn hytrach na'u difodi'n llwyr.

“Roeddem wedi proffwydo y gallai hyn ddigwydd, ond hyd yn hyn nid oedd gennym y manylder arbrofol i ganfod y gwefrau hyn a gynhyrchir drwy drapiau.”

Dywedodd Dr Oskar Sandberg, a luniodd y ddamcaniaeth roedd y gwaith yn seiliedig arni, ei fod wedi bod yn aros am y fath fanylder arbrofol ers sawl blwyddyn.

“Gwnaethom arsylwi ar rywbeth ar ffurf arbrawf a welwyd mewn silicon ac arsenid galiwm fel celloedd solar band rhyngol; ni ddangoswyd erioed fod trapiau'n gallu cynhyrchu gwefrau mewn celloedd solar organig,” meddai.

“Nid yw'r gwefrau ychwanegol a gynhyrchir gan y trapiau'n fanteisiol at ddibenion cynhyrchu llawer o drydan gan eu bod yn fach iawn.

“Ond maent yn ddigon i allu astudio'r effeithiau hyn a dod o hyd i ffyrdd o'u rheoli o bosib er mwyn gwneud gwelliannau gwirioneddol i berfformiad dyfeisiau.”