帮助有机太阳能电池产生柱状纳米结构的聚合物成分

在科技的发展道路上，离不开能源的助力，特别是再科技飞速发展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人员不断开发新能源，这就再当下最需要研发太阳能的使用。如果电荷可以有效地通过电池的各个组件，那么一种流行的基于聚合物的太阳能电池可以产生更多的能量。一种新颖的三组分混合物可使导电太阳能电池材料自对准列，这提高了效率。反过来，这使得可以制造的太阳能电池的厚度增加了三倍以上，还不会降低高性能。

通过溶液处理的低成本，大面积可扩展性是有机聚合物太阳能电池的重要优点。然而，由于聚合物半导体电荷迁移率的限制，典型的有机太阳能电池需要小于100纳米的活性层厚度以获得最佳性能。这对解决方案的制造方式提出了巨大挑战，因为大面积涂层技术无法提供如此薄尺寸的结构。

纳米级材料中心和斯托尼布鲁克大学团队证明，将第三种聚合物成分添加到有机太阳能电池材料的二元共混物中会产生自组装的柱状纳米结构。这在层厚度超过300纳米的设备中提高了电荷迁移率和光伏性能，是典型厚度的三倍以上。

详细的实验研究和模拟表明，聚合物组件之间的界面张力对于获得可提供有效电荷提取途径的自组装柱状纳米结构至关重要。实际上，这种三元共混有机太阳能电池结构具有被大面积制造成为商业材料的能力，因为对于常规工业涂覆工艺而言，可以将器件制造得更厚。相信再过几年到几十年，当人类利用太阳能的技术很成熟的时候，这样就有了无穷尽的能源供给社会的使用，再当下就需要研究者更加努力研究新技术。