最初发表在《太阳之恋》上。
得益于伦敦帝国理工学院的最新研究,具有成本效益的塑料太阳能电池现在已接近市场一步-开发了一种新的方法来控制塑料太阳能电池薄层中聚合物分子的排列,从而可以本质上是在材料中创建“纳米线”。
产生廉价,有效的塑料太阳能电池的主要障碍之一是难以控制聚合物分子在印刷的聚合物半导体材料的薄层内的排列方式-现在看来已经克服了这一困难。Imperial的研究人员开发了“一种先进的结构探针技术,可以确定两种不同的聚合物混合在一起时的分子堆积”。
这是没有(左)和有(右)纳米线的聚合物共混物形态的图像。图片来源:帝国学院伍德&J.贝利
“通过操纵两种不同聚合物的分子如何堆积在一起,研究人员创造了有序的路径或“纳米线”,电荷可以沿着这些路径更容易地传播。这使太阳能电池能够产生更多的电流。
“我们的工作突显了聚合物分子在聚合物太阳能电池中精确排列对于其有效工作的重要性,”伦敦帝国理工学院首席研究员兼实验固体物理学高级讲师金智善指出。Kim还提到她希望聚合物太阳能电池在未来5至10年内的某个时候进入商业市场。
这种聚合物太阳能电池的明显优势在于,与传统的太阳能电池相比,它们具有比传统的太阳能电池便宜的潜力,而传统的太阳能电池通常需要昂贵的高纯度硅。用聚合物代替硅可以节省大量成本。
研究人员解释:“有机半导体材料,尤其是聚合物,可以溶解成墨水,然后在大面积上以非常薄的层(约千亿分之一米厚)简单地“印刷”。
“用塑料覆盖大面积的成本要比用硅覆盖塑料便宜得多,因此,每瓦特的发电量成本可能会大大降低,”金说。
这项新研究刚刚发表在《化学物理学杂志》上。
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