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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τ诔Ｒ?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)