刚性电子聚合物链可以提高有机太阳能电池的效率

研究人员研究了电子供体和受体材料的降解机制

2023年4月24日

缩略图

在一个新实验旨在改善有机太阳能电池(OSC)效率保持长期稳定,科学家发现,解决问题的电子供体聚合物链扭可以使这些细胞产生长期负担得起的和有效的能源。

在新的工作发表在杂志上焦耳的研究团队加州大学卡文迪什实验室和科学家来自英国,比利时和意大利关注退化机制两个组件用于有机太阳能电池的吸光层:电子供体和电子受体材料。

这两个组件需要分裂后形成的束缚电子空穴对的吸收一个光子组成的自由电子和空穴电流。

他们观察到聚合物扭三捐赠者聚合物测量电荷产生收益。

团队运作太阳能电池进行超快激光光谱学与照明等于太阳,发现捐献者聚合物链扭曲作为极端高温的反应。

扭曲的聚合物吸收一个光子,并进行了极快的失活途径在飞秒时间尺度-一百万1000000000秒。

研究人员得出结论,设计新的电子供体材料有更多的刚性聚合物骨干可以帮助减少聚合物扭曲的倾向,提高有机太阳能电池的稳定性。

根据论文的主要作者亚历克斯•吉列“挺有趣的发现,一些看似轻微的扭曲聚合物链可以造成如此巨大的影响太阳能电池效率。”

虽然有机太阳能电池表现出潜在的对清洁能源应用,光伏模块由有机半导体不维护长期效率在阳光下真实世界的应用程序。

研究人员声称,他们的发现为驱动的设计方法更稳定的有机是从汤姆斯光电材料,从而使廉价和可再生发电。

上个月,一组材料加州大学洛杉矶分校的科学家们声称在加州萨姆厄工程学院设计太阳能屋顶半透明太阳能电池为一个微型温室原型,产生足够的能量从阳光种植植物或农作物。

在另一个类似的实验中,研究人员IIT坎普尔说发达有机太阳能电池组成的有机聚合物和PCBM -有机半导体在钢基板可能钢屋顶转换成一个能源生产设备。

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