Главная > Новости > Содержание
Гибридные солнечные батареи имеют применение в гибкой электроники и портативных устройств
Nov 03, 2018

Понимание влияния дефектов поверхности лежит в основе повышения эффективности гибрид органических/неорганических солнечных батарей.

              Гибридные солнечные батареи использовать интерфейс состоит из слоев органических и неорганических материалов для преобразования солнечного света в электричество. Оксид цинка (ZnO) является популярным выбором для неорганического материала, потому что это дешево, не токсичны и легко доступны.

Однако эффективность преобразования гибридных солнечных элементов с помощью гетеропереходов массовая ZnO/органические доноров в настоящее время очень низка— лишь 2 процента когда ЗНО смешивается в органических донорского материала. С другой стороны был достигнут достойный 6.1 процентов эффективности когда ЗНО используется как слой зажатой между электродом и слоем полимера или мелкомолекулярных акцепторами.

Жан-Люк Bredas от KAUST & фотоэлектрические солнечные инженерных исследований центра и коллега Hong Li подозревают, что внутренние дефекты в ЗНО являются ключевым фактором в низкой производительности. Сравнивая различия в электронных свойств между различными гибридные материалы, они пришли к выводу, что цинк вакансии уменьшить эффективность преобразования, препятствуя заряд процесс разделения на стыке между органическими и неорганическими материалами.

Хорошо известно, что ZnO принимает различные роли в массовых гетеропереходов в зависимости от типа органического материала и архитектуры. При смешивании с полимерным или малого молекулярного доноров, таких как sexithienyl, ZnO берет на себя роль акцептора электронов: она занимает или «принимает» электронов и оставляет положительно заряженного отверстия в sexithienyl слое.

Когда зажатой между электродом и фуллерена акцептора слой, ZnO помогает передачи электронов из слоя фуллерена на электроде. Эти процессы позволяют эффективно преобразования солнечного света в электричество.

Исследователи использовали компьютерного моделирования для изучения влияния этих двух процессов цинка вакансий на поверхности оксида цинка. Для массовых гетеропереход ZnO/sexithienyl цинка вакансий на поверхности ZnO может помешать местные Трансфер в интерфейсе ZnO/sexithienyl и может также предотвратить разделение эффективный заряд из-за сильного кулоновского взаимодействия. Однако для интерфейса ZnO/фуллерена, такие вакансии не влияют существенно заряд процесс передачи.

По этим причинам ZnO/органические гетеропереходов, накопленных до настоящего времени являются неэффективными. Однако, в сравнении, цинка вакансий имеют значительно выше негативное воздействие на ZnO/sexithienyl чем на ZnO/фуллерена интерфейсов. Результаты имеют важные последствия для разработки гибридных солнечных батарей, которые находят применение в гибкой электроники и портативных устройств.

«Что мы узнали от наших расследований является, в какой степени дефекты на поверхности проведение оксиды металлов как ZnO определить общую электронных свойств и в конечном счете эффективность устройства,» отметил Bredas. Он предложил, что результаты указывают на возможные пути повышения эффективности солнечных батарей через поверхностных модификаций.

Предыдущая статья: Бесплатно

Следующая статья: MWC: Телефоны потерять сцепление на мобильный