Recientemente, el equipo de investigación calculada por el Profesor Profesor Centro Nacional de Investigación para la Ciencia Avanzada de la microescala, Universidad de Ciencia y Tecnología de China Luo Yi Jiang Junli dirigido por primeros principios, propuso la primera interruptores de diseño de células solares de adaptación molécula orgánica. El programa tiene una baja Costo, eficiencia, adaptabilidad.
Las células solares muy prometedor, aunque con una amplia gama de fuentes, bajo costo, proceso simple, buena flexibilidad, fácil de producción en masa, la luz suave y fácil de llevar, biodegradable, poca contaminación ambiental y muchas otras ventajas de las células solares basadas en moléculas orgánicas, pero su eficiencia de conversión fotoeléctrica no es alta, aún está lejos y una célula solar de semiconductor inorgánico. esto es porque las moléculas orgánicas absorben energía de la luz, aunque será transferencia ocurre desde el resto donador a la carga aceptor, pero contiene moléculas orgánicas movilidad de los portadores bajo, puede contener un electrón excitado a menudo está vinculada a la misma molécula pequeña, la recombinación electrón y el hueco de manera tan inadecuada separada se produce fácilmente, reduce en gran medida la eficiencia de conversión fotoeléctrica final.
grupo de investigación Jiang junio trabajando en moléculas funcionales fotoeléctricas a largo plazo y el diseño del sistema fotocatalítico y simulación de campo y centrarse en la línea principal de este movimiento de los electrones crítico, diseño estructural se basa en el primer principio de la simulación de la evolución de regular el comportamiento de los electrones son excitados por la luz. En este estudio, las moléculas de azobenceno conmutador óptico se insertan en un donante típico - sistemas aceptores (complejos de terpiridina de platino), la composición de un donante - conmutador óptico - sistemas aceptores muestran primer cálculo principio, la molécula de conjugado que tiene una configuración plana, puede absorber la luz visible, los electrones excitados generados transferirá desde el donante y azobenceno para bajar rápidamente el nivel del receptor (el tiempo es de aproximadamente 2 picosegundos); pierden electrones isomerización cis-trans de azobenceno moléculas de barrera disminuye, de modo que el trans a la configuración cis de conversión (picosegundos escala de tiempo - nanosegundos) se produce de forma espontánea; cambio de estructura molecular conduce a una estructura conjugada del sistema es destrucción, la conductividad se reduce en gran medida, que contiene el receptor puede ser electrones excitados no pueden regresar al cuerpo y azobenceno, los electrones y agujeros se almacenan entonces en los aceptores y donantes, para lograr una separación de carga eficiente ( vida del estado excitado para la micro- Magnitud); Cuando los electrones excitados se consumen (entrando electrodo), la molécula al estado fundamental, en este momento todavía azobenceno en la configuración cis, ya azobenceno características propias, las moléculas de cis capaces de absorber la luz visible se convierte de nuevo a la configuración trans, y el siguiente ciclo comienza.
El sistema de recombinación de carga se suprime en el proceso de una célula solar orgánica, permite separación de carga eficiente y elementos de conmutación automáticos conductor, el conmutador es el primer diseño de la célula solar orgánica adaptativo Además, donante - conmutador óptico - sistemas aceptores azobenceno no se limita a los complejos de platino y las moléculas de terpiridina, otras moléculas, y el donante conmutador óptico - sistemas aceptores también se puede utilizar para este sistema compuesto este diseño utiliza un material orgánico molecular pequeño, la solución solar orgánico batería problemas de recombinación de carga se producen fácilmente y no pueden cambiar la conductividad, bajo coste, facilidad de síntesis de las moléculas orgánicas de sistema de masa para una célula solar, un fotocatalizador y otras ideas áreas de investigación.
Los resultados de investigación publicados en "Physical Chemistry Letters", estudiante de doctorado Wu medianoche, el Dr. Cui Peng, Zhang Guozhen es co-primer autor, Jiang junio autor correspondiente. La investigación fue apoyada por el Programa Nacional de Investigación Básica de jóvenes científicos proyectos temáticos, el Nacional Natural Science Fund, la ciencia piloto estratégica de la Academia de Ciencias de China y la financiación de la tecnología.
