研究人员发现，塑料太阳能电池的结构阻碍了其效率
来自北卡罗莱纳州立大学英国发现，全聚合物太阳能电池技术的低能量转换率是由太阳能电池本身的结构造成的。他们希望他们的发现将导致更有效的太阳能电池的诞生。
聚合物太阳能电池是由两种不同的导电塑料制成的互穿结构的薄层，它越来越受欢迎，因为它们的制造成本比目前使用的更低，而且可以“涂”或打印在各种表面上，包括与大多数苏打水瓶相同的材料制成的柔性薄膜。然而，这些太阳能电池还没有成本效益，因为他们只有大约3%的能量转换率，而不是现有的太阳能技术的15%到20%的比率。
“太阳能电池必须同时厚，足以吸收来自阳光的光子，但是具有足够小的结构，以便被称为激子的捕获能量 - 能够前往电荷分离和转换为我们使用的电力。，“说哈拉尔德博士正面他是一篇描述这项研究的论文的作者之一。“太阳能电池捕获光子，但激子的距离太远，使用的两种不同塑料之间的界面太粗糙，无法有效的电荷分离，它的能量就会丢失。”
艾德说，为了使太阳能电池最有效，吸收光子的层应该在150-200纳米厚(一纳米比人类头发的宽度要小几千倍)。然而，由此产生的激子在电荷分离前只需移动10纳米的距离。目前聚合物太阳能电池的结构阻碍了这一过程。
Ade继续说，“在研究的全聚合物体系中，激子必须移动的最小距离是80纳米，这是薄膜内部形成的结构的尺寸。此外，目前的设备制造方式，结构之间的界面没有明确定义，这意味着激子或电荷会被捕获。我们需要寻找新的制造方法来提供更小的结构和更清晰的界面。”
艾德和他的团队计划观察不同类型的聚合物太阳能电池，看看它们的低效率是否由于同样的结构问题。他们希望他们的数据将引导化学家和制造商探索不同的方式将这些电池组装在一起，以提高效率。
“现在我们知道了为什么现有的技术不能很好地工作，我们的下一步将是研究能够纠正这些问题的物理和化学过程。”一旦我们得到了一个效率基准，我们就可以重新调整研究和制造的努力。”
该研究由美国能源部和英国工程与物理科学研究委员会资助物理系是北卡罗来纳州立大学的一部分物理与数学科学学院．
皮克-
