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研究人员研究了运行中的三元聚合物太阳能电池

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2022年4月22日亚历克斯·史密斯（Alex Smith）审查

太阳能电池无疑将在可持续能源未来的发展中发挥重要作用。聚合物太阳能电池（PSC）是一个更好的选择，因为它们的制造价格便宜，并且既可以柔韧又半透明。三元聚合物太阳能电池具有有希望的功率转换效率，但原因并不总是很清楚。

研究人员研究了运行中的三元聚合物太阳能电池。 — *图片来源：Shutterstock.com/ Alberto Masnovo*

从中运行的PSC已被研究人员的研究人员进行了更仔细的研究Tsukuba大学和广岛大学。他们的研究发表在《杂志》上NPJ柔性电子设备。

PSC通常包含与N型半导体混合的P型半导体。当阳光在电池上发光时，这种混合物提供了电流载体（孔和电子）的正确组合，以使电流流到流动。

二进制PSC是包含这两个组件的混合物。但是，最近发现，在称为三元PSC的混合物中添加另一种成分可以提高太阳能电池的功率转换效率（PCE）和稳定性。问题在于，直到现在，还没有人对其进行彻底研究。

当PSC运行时，科学家进行了电子自旋共振（ESR）光谱。当细胞暴露于阳光并在分子水平上获得答案时，他们能够观察到电子和孔的行为。

该研究的作者Itaru Osaka教授和相应的作者国家Kazuhiro Marumoto教授“据报道，随着时间的流逝，电荷的积累有助于细胞的性能恶化。因此，我们使用ESR查看由聚合物PT组成的系统_zBT和大分子PC₆₁BM。”

他们进一步补充说：“已经发现，在该系统中添加一个被称为ITIC的受体分子改善了细胞的PCE和稳定性，因此我们仔细观察了有或没有ITIC的细胞，以确定为什么。”

由于电子在PC中的积累而减少了短路电流₆₁BM和PT中的孔_zBT，根据ESR光谱实验。据报道，将ITIC添加到活性层中可以通过改善链样PT的方向来减少积累_zBT聚合物分子。

能够理解为什么某事可起作用对于确保对效果的全部潜力进行优化至关重要。通过获得ITIC对非常有前途的PSC系统的影响的分子级别，我们相信我们已经将聚合物太阳能电池的商业现实迈出了一步，这是绿色未来的一部分。

Tsukuba University of Tsukuba大学的Tsukuba能源材料科学研究中心（TREMS）研究通讯作者兼副教授Kazuhiro Marumoto亚博网站下载亚博老虎机网登录

这项研究部分得到了JSP KAKENHI赠款编号JP19K21955，由JST PRESTO，Mikiya Science和Technology Foundation，由Iketani Science an亚博老虎机网登录d Technology Foundation，由IWATANI NAOJI基金会，由JST Spring Spring Nubt撰写的Iwatani Naoji Foundation，由JST Spring Grant编号JPMJSP2124撰写。JPMJAL1603，以及JST Mirai赠款编号JPMJMI20C5，日本。