杂质提高了有机太阳能电池的性能
用于稳定反应性分子的电化学方法可以帮助开发更高效率的太阳能电池。在寻找不损害地球的能源时，阳光提供了一种潜在的解决方案，但这取决于寻找一种有效地将电磁能转化为电能的方法。来自KAUST的研究人员展示了一种已知的除草剂如何改善有机装置中的这种转化。
传统上，太阳能电池是由无机材料(如硅)制成的，而有机材料则开始突破，因为它们重量轻，柔韧性好且制造成本相对较低，甚至为可印刷的制造提供了可能性。
为了使有机光伏真正替代化石燃料，当将入射太阳能的一部分转换为电能时，它们必须提高效率。实现这一目标的关键是选择正确的材料组合。
博士 林说，林元宝和托马斯·安索普洛斯(Thomas Anthopoulos)现在已经通过开发“一种有效的分子掺杂剂来改善有机太阳能电池的性能和稳定性”来实现这一目标。
大多数光电器件具有两个重要元素：n型区域和p型区域，之所以这样称呼是因为每个区域分别具有净负电荷和正电荷。这些电荷可以通过向半导体中添加杂质来实现。产生n型材料的杂质被称为施主，而受主杂质则形成p型材料。
Lin，Anthopoulos及其团队使用敌草快(C 12 H 12 Br 2 N 2)作为分子供体掺杂剂来提高高性能有机太阳能电池的转换效率。
将掺杂剂添加到两个以前显示出出色的光伏性能的有机材料系统中。在一种情况下，功率转换效率从16.7%提高到17.4%，而在另一种情况下，它们可以达到18.3%的最大效率。这些改进之所以可能是因为分子二quat掺杂剂既增加了材料的光吸收率，又增加了光吸收时电荷的寿命。
像许多有机n型掺杂剂一样，敌草快在环境气氛中具有反应性。迄今为止，由于缺乏稳定性，使其无法用作分子掺杂剂。但是，KAUST团队能够开发出一种通过电化学还原带电荷的敌草快稳定生成中性敌草快的工艺，该电荷在空气中稳定。
这种能力使敌草快成为下一代有机太阳能电池的有前途的选择。Lin解释说：“预计有机太阳能电池的最大效率约为20%。” “我们将尽力做到这一点。”
标签： 有机太阳能电池