已经发现了产生非常高效率的有机太阳能电池的新的且有些出乎意料的方法。研究人员发现,如果不纯净的区域变小,那么它的效率水平将提高,而不是仅仅为了提高太阳能电池两个域(受体和施主)的纯度而工作。
图片积分:北卡罗来纳州立大学Harald Ade
领导这项研究的北卡罗莱纳州立大学物理学家哈拉德·阿德说:“我们已经证明,如果将不适当的区域减小得足够小,也可以改善聚合物基有机光伏电池的性能。”“在纯度和区域大小之间似乎存在着一种快乐的媒介,一种甜蜜的点,比超高纯度更容易实现。”
聚合物/有机光伏电池的转换效率非常依赖于激子,激子是由光激发的电子/空穴对,迅速进入供体和受体域的界面,并且以热的形式损失的能量更少。据推测,增加这种现象发生速度的主要方法是通过增加结构域的纯度,而留出更少的时间来减缓激子。但是这项新的研究清楚地表明,也可以通过减小畴尺寸来增加其尺寸。这也是首次对有机太阳能电池的畴尺寸,组成和结晶度进行一次测量。正是这种知识才使这一突破得以实现。
通过使用溶剂将主要的受体域尺寸从177纳米缩减到34纳米,研究人员能够将材料的效率提高42%。
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