在科技的發(fā)展道路上,離不開能源的助力,特別是再科技飛速發(fā)展的今天,而地球上的能源有限,就需要科研人員不斷開發(fā)新能源,這就再當下最需要研發(fā)太陽能的使用。如果電荷可以有效地通過電池的各個組件,那么一種流行的基于聚合物的太陽能電池可以產生更多的能量。一種新穎的三組分混合物可使導電太陽能電池材料自對準列,這提高了效率。反過來,這使得可以制造的太陽能電池的厚度增加了三倍以上,還不會降低高性能。
通過溶液處理的低成本,大面積可擴展性是有機聚合物太陽能電池的重要優(yōu)點。然而,由于聚合物半導體電荷遷移率的限制,典型的有機太陽能電池需要小于100納米的活性層厚度以獲得最佳性能。這對解決方案的制造方式提出了巨大挑戰(zhàn),因為大面積涂層技術無法提供如此薄尺寸的結構。
納米級材料中心和斯托尼布魯克大學團隊證明,將第三種聚合物成分添加到有機太陽能電池材料的二元共混物中會產生自組裝的柱狀納米結構。這在層厚度超過300納米的設備中提高了電荷遷移率和光伏性能,是典型厚度的三倍以上。
詳細的實驗研究和模擬表明,聚合物組件之間的界面張力對于獲得可提供有效電荷提取途徑的自組裝柱狀納米結構至關重要。實際上,這種三元共混有機太陽能電池結構具有被大面積制造成為商業(yè)材料的能力,因為對于常規(guī)工業(yè)涂覆工藝而言,可以將器件制造得更厚。相信再過幾年到幾十年,當人類利用太陽能的技術很成熟的時候,這樣就有了無窮盡的能源供給社會的使用,再當下就需要研究者更加努力研究新技術。





