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編者按：由于聚合物半導(dǎo)體電荷遷移率的限制，典型的有機(jī)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。國(guó)外團(tuán)隊(duì)證明，將第三種聚合物成分添加到有機(jī)太陽能電池材料的二元共混物中會(huì)產(chǎn)生自組裝的柱狀納米結(jié)構(gòu)。這在層厚度超過300納米的設(shè)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。


如果電荷可以有效地通過電池的各個(gè)組件，那么一種流行的基于聚合物的太陽能電池可以產(chǎn)生更多的能量。一種新穎的三組分混合物可使導(dǎo)電太陽能電池材料自對(duì)準(zhǔn)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(huì)降低高性能。

通過溶液處理的低成本，大面積可擴(kuò)展性是有機(jī)聚合物太陽能電池的重要優(yōu)點(diǎn)。然而，由于聚合物半導(dǎo)體電荷遷移率的限制，典型的有機(jī)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(duì)解決方案的制造方式提出了巨大挑戰(zhàn)，因?yàn)榇竺娣e涂層技術(shù)無法提供如此薄尺寸的結(jié)構(gòu)。

納米級(jí)材料中心和斯托尼布魯克大學(xué)團(tuán)隊(duì)證明，將第三種聚合物成分添加到有機(jī)太陽能電池材料的二元共混物中會(huì)產(chǎn)生自組裝的柱狀納米結(jié)構(gòu)。這在層厚度超過300納米的設(shè)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(xì)的實(shí)驗(yàn)研究和模擬表明，聚合物組件之間的界面張力對(duì)于獲得可提供有效電荷提取途徑的自組裝柱狀納米結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。實(shí)際上，這種三元共混有機(jī)太陽能電池結(jié)構(gòu)具有被大面積制造成為商業(yè)材料的能力，因?yàn)閷?duì)于常規(guī)工業(yè)涂覆工藝而言，可以將器件制造得更厚。


原標(biāo)題：一種新的添加聚合物成分可以幫助有機(jī)太陽能電池產(chǎn)生柱狀納米結(jié)構(gòu)