氧化锌中间层中的有机染料稳定并提高了有机太阳能电池的性能

有机太阳能电池是由便宜而丰富多彩的原材料做成,但其高效率和可靠性依然落伍于硅基太阳能电池。一个中法生物学家精英团队发觉了一种提升有机太阳能电池导电率的方式 ,进而提升了他们的特性。发布在《AngewandteChemie》杂志期刊上的此项研究表明,将联接电级和活性层的氢氧化物中间层与改性材料有机染料夹杂,能够提高工作效率和可靠性。

有机太阳能电池将光转换为电流量。

纳米氧化锌

纳米氧化锌

线路板的心血管是由独特设计方案的有机分子结构组成的活性有机层。在这儿,电子器件和空化,电子器件的正级对应物,由光造成,并挪动到电级上产生电流量。有机太阳能电池设计方案中常常碰到的一个难题是原材料种类的配对。

电级由无机材料做成,但活性层是有机的。以便联接这二种原材料,在很多有机体细胞种类中引进了氢氧化物隔层。但在大部分设计方案中,所获得的导电率并并不是最佳的。法国维尔茨堡高校的FrankWurthner和中国深圳华南理工(SCUT)的ZengqiXie科学研究了使氧化锌中间层更有机、更感光的念头,以降低太阳光照射下的回路电阻。专家用这类方式 制取了一种有机染料,它与氧化锌层中的锌离子产生平稳的络离子。

太阳底下,这类被称作甲基-pbi的改性材料染料会将电子器件引入氧化锌中间层,进而提升其导电率。

生物学家随后拼装有机太阳能电池,包含一个夹层玻璃氧化铟锡(ITO)电级,氧化锌层夹杂hydroxy-PBI染料,活性层的高聚物做为有机分子结构电子器件供体和蛋白激酶,另一个氢氧化物隔层,一个铝电级做为正级。这类构造,被称作颠倒体异质结电池,是一种最优秀的有机太阳能电池,它完成了最大15%的输出功率变换高效率。

依据染料的不一样——专家查验了几类构造略有不同的染料的特性——转换高效率做到了近16%。染料夹杂的氧化锌中间层也比未夹杂的氧化锌中间层更为平稳。关键的是将PBI染料改性材料为甲基PBI方式,进而与锌离子产生密不可分的络离子。仅有那样,无机物-有机成键构造才可以与活性化学物质产生优良的触碰。


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