Avere un band gap di saliente presenta altezza regolabile, leggero, flessibile, a basso costo celle solari organiche è un'importante direzione di sviluppo della prossima generazione di tecnologia fotovoltaica. La cella solare organica è limitata alle caratteristiche di un materiale organico 'stretta assorbimento', il film miscela binaria difficile da ottenere un uso efficiente dello spettro ampio di energia solare, e c'è sempre miscelato con (facilita dissociazione eccitone) e la fase di separazione (facilita il trasporto di carica) sulla base di questa contraddizione, limitando l'ulteriore innovazioni prestazioni del dispositivo organico fotovoltaico. tribasico la cella solare di mantenere una singola struttura cellulare, l'introduzione di assorbimento complementare terzo componente, maggiore assorbimento spettrale binario strato attivo. Sebbene tre batterie yuan con un certo successo, ma permangono gravi problemi, il problema principale è che per tre pellicola elemento miscela è difficile da controllare in modo chiaro ed efficace la morfologia, per garantire contemporaneamente efficiente eccitone dissociazione e la carica di trasporto, e quindi, è stato riportato tre yuan inferiore aumento delle prestazioni della batteria.
Con il sostegno della Fondazione Nazionale Zirankexue, Ministero della Scienza e della Accademia Cinese delle Scienze, Accademia cinese delle Scienze Istituto di Chimica, Laboratorio di ricercatori solidi organici ricercatore Zhu Zhang Task Force con lo sviluppo precoce di tiofene e recettori fotovoltaici tiofene a base di nuovi materiali da NITI (Adv. Mater.2017,29,1704510), un sistema binario scelta ragionevole, ternario strato attivo è costruito avente 'struttura gerarchica' una morfologia per ottenere un significativo miglioramento dell'efficienza di conversione fotoelettrica fotovoltaica illustra il processo morfologia e parametri del dispositivo influenza determinante, carte relative pubblicati su "Nature - energia" magazine (NatureEnergy, DOI: 10.1038 / s41560-018-0234-9).
miscele ternarie stati selezionati forte pellicola di cristallo, un'ampia materiale donatore di elettroni bandgap BTR, mal cristallina, NITI gap banda stretta ed un materiale accettore di elettroni avente una forte aggregazione fullerene recettore PC71BM ed eccellenti proprietà di trasporto di elettroni, è formato da tre struttura vantaggiosamente gradiente elettronica e un assorbimento della luce complementare. dispositivo ottimizzato preparato dai tre componenti sopra per ottenere la massima 13.63 il film ottimale spessore 300 nm% (media 13,20%) efficienza di conversione fotoelettrica, due componenti relativo aumento delle prestazioni fino al 51%, e 100%, che non è solo il record di più elevate prestazioni pieno di piccole molecole celle solari, ma anche le migliori prestazioni di film spesso (> 200 nm) celle solari organiche. essi misto di cooperazione Task force legati Shanghai Jiaotong University e l'Università di Linkoping, in Svezia, ha fatto 'gerarchia' la nuova morfologia dello strato attivo ternario: blend altezza NITI e BTR, favorevole alla formazione della carica separata struttura fine fasi separate, una struttura di separazione di fase formata PC71BM e vantaggioso larga scala faccia-a in una zona di miscelazione periferica BTR e NITI ricercatori hanno dimostrato impilamento recettori NiTi svolgono un ruolo importante nel processo fotovoltaico, e che da un lato sopprimere la PC71BM BTR contatto così ottenuto tre componenti e due componenti (BTR : NITI) corrispondente alla tensione di circuito a bassa perdita, PC71BM formata nello strato attivo del percorso di trasporto di elettroni ad alta velocità, il separato NITI elettronico efficacemente trasportato agli elettrodi, così assicurando contemporaneamente un'elevata efficienza quantica esterna (EQEs) e fattore di riempimento (FF ).
Nel complesso, la progettazione e implementare un nuovo lavoro morfologia tre yuan batteria strato attivo organico, le piccole molecole e accettore pieno fullerene elettroni in modo organico vantaggi unici celle solari, oltre a raggiungere una alta tensione aperta, corrente elevata e un alto fattore di riempimento, fornendo un nuovo approccio alla regolamentazione dello strato organico attivo morfologia tre yuan batteria.
Figura 1. Le strutture chimiche accordo livello, le prestazioni del dispositivo, e uno spettro di assorbimento
2. struttura gerarchica FIG e una vista schematica di un organiche statistiche solari rendimento cellule
