最近では、マイクロスケールで先端科学教授教授国立研究センター、第一原理率いる中国羅李江Junliの科学技術大学、によって算出した研究チームは、第一の有機分子太陽電池の設計適応スイッチを提案した。プログラムは、低持っていますコスト、効率的、適応の利点。
非常に有望な太陽電池、ものの源、低コスト、簡単なプロセス、良好な柔軟性、大量生産に容易で、柔らかな光と持ち運びに便利なの広い範囲で、生分解性、少ない環境汚染および有機分子に基づく太陽電池の他の多くの利点が、その光電変換効率はまだ遠く、高くなく、無機半導体太陽電池、有機分子が光エネルギーを吸収するので、それが転送するであろう。これは、あるアクセプタ電荷にドナー部分から発生するが、有機分子を含みます低キャリア移動度は、励起された電子を含むことができ、多くの場合、同一の小分子に結びついているので、不十分な分離した電子と正孔の再結合が起こりやすく、大幅最終光電変換効率を低下させます。
江6月の研究グループの長期光電機能性分子とフィールドの光触媒システム設計とシミュレーションに取り組んでおり、この重要な電子の運動のメインラインに焦点を当て、構造設計は、電子の行動を規制するために進化の第一原理シミュレーションに基づいていますが、光によって励起されている。これでは研究は、光スイッチアゾベンゼン分子は、典型的なドナーに挿入される - アクセプターシステム（白金テルピリジン錯体）、ドナーの組成 - 光スイッチ - アクセプターシステムは、第一原理計算を示しています平面構造を有するコンジュゲート分子は、可視光を吸収することができ、発生した励起電子は、（時間は約2ピコ秒である）を素早く受容体のレベルを低下させるためにドナーおよびアゾベンゼンから転送する、電子を失いますアゾベンゼンのシス - トランス異性化は、バリアを分子シス変換設定（ピコ秒の時間スケール - ナノ秒）にトランスは、そのよう、減少自然に発生;分子構造の変化は、システムの共役構造をもたらしています破壊、導電性が大幅に低減され、受容体を含有する励起された電子は、本体とアゾベンゼンに戻ることはできませんすることができ、電子及び正孔は、次いで、（効率的な電荷分離を達成するために、アクセプターとドナーに格納されています励起状態の寿命は微小である大きさ）、励起電子が消費される（電極に入る）、基底状態の分子は、この時点でまだアゾベンゼンシス配置で、アゾベンゼン自身の特性は、可視光を吸収できるシス分子をバックに変換されトランス構成にして、次のサイクリングを開始してください。
電荷再結合システムは、有機太陽電池の工程で導電性抑制効率的な電荷分離と自動スイッチング素子を可能にする、スイッチはまた、第1適応有機太陽電池の設計、ドナーである - 光スイッチ - アクセプターシステムアゾベンゼンは、白金錯体、テルピリジン分子、他の分子に限定されるものではなく、光スイッチドナー - アクセプターシステムもこの設計は小分子有機材料を使用し、この複合系、有機太陽溶液のために使用することができますバッテリ電荷再結合の問題が生じやすく、導電率、低コスト、大量の太陽電池のためのシステム、光触媒と他の領域の研究のアイデアの有機分子の合成の容易さを切り替えることはできません。
発表された研究成果「フィジカルケミストリー・レターズ、」博士課程の学生呉深夜、博士崔鵬、張Guozhenは共同筆頭著者、江6月相当の著者である。研究は若手研究者のテーマのプロジェクトの国家基礎研究プログラム、国家自然によってサポートされていました科学基金、中国科学アカデミーの戦略的パイロット科学技術資金。
