Kürzlich schlug das Forscherteam berechnet von Professor Professor National Research Center for Advanced Science an Mikroskalige, Universität für Wissenschaft und Technologie von China Luo Yi Jiang Junli angeführt von ersten Prinzipien, die ersten organisches Molekül Solarzellen Design adaptiven Schalter. Das Programm ein niedrigen hat Kosten, Effizienz, Anpassungsfähigkeit.
Solarzellen sehr vielversprechend, wenn auch mit einer Vielzahl von Quellen, gering Kosten, einfacher Prozess, gute Flexibilität, einfache Massenproduktion, weiches Licht und leicht zu tragen, biologisch abbaubar, wenig Umweltverschmutzung und viele andere Vorteile von Solarzellen auf Basis organische Moleküle, aber ihre photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad nicht hoch ist, noch weit davon und einem anorganischen Halbleiter-Solarzelle. Dies liegt daran, dass die organischen Moleküle absorbieren Lichtenergie, obwohl es dem Spender erfolgt von Einheit auf den Akzeptor übertragen wird Ladung, sondern enthält organische Moleküle niedrige Trägermobilität wird ein angeregtes Elektron enthalten kann häufig auf das gleiche kleine Molekül gebunden ist, das so unzureichend getrennte Elektron und Loch-Rekombination leicht auftritt, reduziert den endgültige photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad.
Jiang Jun Forschungsgruppe hat sich seit langem auf die photoelektrischen Funktionsmoleküle und photokatalytischen System Design und Simulation des Feldes, mit Schwerpunkt auf die Hauptbewegungskraft der elektronischen Bewegung, basierend auf der ersten Prinzipien der Simulation von strukturellen Design zur Regulierung der Entwicklung von Elektronen nach der Anregung durch Licht verpflichtet. In der zweiten Studie wurde Azobenzol, ein optisches Schaltermolekül, in ein typisches Donor-Akzeptor-System (Terpyridylplatin-Komplex) eingebaut, um ein donoroptisches Schalter-Akzeptor-System zu bilden. Das Molekül hat eine planare konjugierte Konfiguration, die sichtbares Licht absorbiert und angeregte Elektronen erzeugt, die schnell von Azobenzol und Donoren zu niedrigeren Energieniveaus (etwa 2 Pikosekunden) übertragen werden, Elektronen, die Elektronen verlieren Die cis-trans-Isomerisierungsbarriere von Azobenzolmolekülen wird abnehmen, und der Übergang von trans zu cis findet auf der Zeitskala spontan in der Größenordnung von Picosekunden-Nanosekunden statt, wodurch sich die konformative Struktur des Systems verändert Vandalismus, Leitfähigkeit wird ebenfalls stark reduziert, die Energie des durch das Elektron angeregten Akzeptors kann Azobenzol und Donor nicht zurückgeben, so dass das Elektron und das Loch im Rezeptor bzw. Donor gespeichert wurden, um eine effiziente Ladungstrennung zu erreichen ( Aufgeregtes Staatsleben ist Mikro Ordnung): Wenn das angeregte Elektron verbraucht wird (in die Elektrode), kehrt das Molekül in den Grundzustand zurück, das Azobenzol befindet sich immer noch in der cis-Konfiguration, das cis-Molekül kann aufgrund seiner Eigenschaften sichtbares Licht absorbieren Um die Trans-Konfiguration und starten Sie die nächste Runde des Radfahrens.
Die Ladungs Rekombinationssystem in dem Prozess einer organischen Solarzelle unterdrückt wird, ermöglicht eine effiziente Ladungstrennung und automatische Schaltelemente leitend ist, der Schalter das erste adaptive organische Solarzellendesign ist zudem Donator - optical switch - Akzeptor-Systeme Azobenzol ist an Platin-Komplexen und Terpyridin Moleküle, andere Moleküle beschränkt, und die optischen Schalter Donator - Akzeptor-Systeme können auch für dieses Verbundsystem verwendet werden, diesen Entwurf ein kleinmolekularen, organisches Material verwendet, die organische Solarlösung Batterie Ladungsrekombinationszone Probleme leicht auftreten und die Leitfähigkeit nicht wechseln können, geringe Kosten, einfache Synthese der organischen Moleküle des Masse-System für eine Solarzelle, einen Fotokatalysator und anderen Bereichen Forschungsideen.
Die Forschungsergebnisse veröffentlicht in „Physical Chemistry Letters“, Doktorand Wu Mitternacht, Dr. Cui Peng, Zhang Guozhen ist Co-Erstautor, Jiang Juni korrespondierender Autor. Die Forschung wurde von der National Grundlagenforschungsprogramm des wissenschaftlichen Nachwuchses thematische Projekte unterstützt, die National Natural Pilot strategische Wissenschaft und Technologie-Projekte von der chinesischen Akademie der Wissenschaften Science Foundation finanziert.
