由于新的研究加深了我们对富勒烯(有机太阳能电池的主要但昂贵的组成部分)的了解,更便宜,更高效的太阳能电池也将触手可及。这项新研究澄清了它们的功能,并将有助于开发更便宜,更好的替代品。
自20年前问世以来,有机太阳能电池已经发生了很大的变化和改进,但是自从发明以来,有机硅的局限性一直没有得到改善,富勒烯组分就是其中之一。
但是现在,由于沃里克大学的一项新研究,富勒烯的一个重要特性“发现了额外的电子接受态的可用性,可以将其复制以创建一类新的'富勒烯模拟物'”。研究人员认为,这种先前未知的性质是先前尝试替代富勒烯的尝试失败的原因。富勒烯以各种不同的激发态接受电子的能力提高了电子捕获和电荷分离过程的速度和效率。
太阳能电池行业一直在寻找富勒烯的替代品,因为它们作为电子受体具有许多缺点,包括非常有限的光吸收和高成本。此外,超越富勒烯衍生物将增加有机太阳能电池可以考虑的可能的共混物。
“然而,沃里克大学的科学家表明,可以相对容易地设计出具有这种电子特性的新型分子受体,为取代太阳能电池中的富勒烯衍生物提供了一条途径。”
特洛伊斯教授说:“寻找富勒烯的替代品已经使科学界和光伏行业避开了二十年的大部分时间。通过指出这种富勒烯的行为方式,我们相信我们已经找到了可以为该材料新替代品打开大门的钥匙。利用这些知识,我们现在正在与华威大学的实验人员合作,积极开发富勒烯替代品。”
一项专利申请已经提交,科学家们热衷于与商业伙伴合作将该技术推向市场。
发表在《高级材料》杂志上的一项研究描述了这项新研究。
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