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北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种制造更高效塑料太阳能电池的新策略。这项工作对开发更广泛的吸收范围和提高效率的太阳能电池具有意义。
由于塑料太阳能电池现在在能量转换效率上可以与硅基太阳能电池相媲美，研究人员希望增加塑料太阳能电池吸收光子能量的范围。三种材料混合在一起形成集光层的三元太阳能电池提供了一种潜在的解决方案。然而，虽然三元太阳能电池已经生产多年，但大多数设备都不能满足期望的性能水平-主要是由于不利的混合。
物理学研究生Masoud Ghasemi NC州立和一篇论文的第一作者描述研究,曾与北卡罗来纳大学的一个团队其他物理学家哈拉尔德正面和北卡罗莱纳大学教堂山分校的化学家由魏你识别解决生产问题的一种方法。
该团队提出了一种量热工具来研究具有两个吸收匹配的供体聚合物和一个富勒烯受体的三元体系的形态。当采用传统方法制造时，即将三种材料混合在一起，然后将它们沉积在基片上，该系统的器件性能很差。
Ghasemi说:“利用热力学技术，我们能够发现这种特殊的混合物正在进行‘合金化’，在这种过程中，供体聚合物倾向于聚集在一起，并将富勒烯推开。”“这就解释了为什么许多传统生产的三元电池效率很低。”
该团队决定通过与富勒烯分开混合每个聚合物来解决合金化问题，而不是立即将所有三种材料混合在一起。它们创建了两个不同的混合物，其层叠在基板上，形成依次铸造的三元（SECAT）太阳能电池，其不会落入合金化。
Ghasemi说:“SeCaT太阳能电池由于其层状结构，可以防止聚合物混合。“这种新颖的设计使塑料太阳能电池的制造具有更广泛的光学灵敏度，使用廉价和可扩展的处理步骤，并减少材料的选择限制。希望这种新方法能够特别适用于温室零能耗农业，因为用于证明我们方法的材料具有与这些应用兼容的光学特性。”
作品发表于先进材料。NC国家的物理学教授Harald Ade是通讯作者。NC国务院助理研究教授Abay Gadisa，博士后学者龙叶，Joo-Hyun Kim和Omar Wavartani，以及Unc-Ch博士学位学者亮妍，研究生Zhianqian Zhang，以及化学威力的副教授，也为工作贡献。该研究由海军研究授予N000141512322资助。
皮克-
编辑报告:下面是论文摘要
“全色Sequentially-Cast三元聚合物太阳能电池”
作者: Masoud Ghasemi, Long Ye, Joo-Hyun Kim, Omar Awartani, Abay Gadisa, Harald Ade，北卡罗莱纳州立大学;颜亮，张倩倩，尤伟，北卡罗来纳大学教堂山分校
发表：先进材料
摘要采用顺序浇铸三元法，在不使用中间电极和正交溶剂的情况下，将两个BHJ层依次自旋浇铸成层状体异质结(BHJ)太阳能电池。这种方法被发现是特别有用的聚合物，形成机械合金形态，由于在共混物的高度混溶。
