Nästa generations solpaneler kan ge betydligt lägre kostnader per kilowattimme med denna tekniska utveckling.
Två avgörande uppgifter finns för att realisera högeffektiva polymersolceller:att öka spektrumet av ljusabsorption och effektivt skörda fotogenererade excitoner. I det här arbetet, Förster resonans energiöverföring (FRET) baserade heterojunction polymer solceller som innehåller squaraine färgämne (SQ) tillverkades och undersöktes.
Den höga absorbansen av squaraine i det nära infraröda området breddar solcellernas spektrala absorption och hjälper till att utveckla en ordnad nanomorfologi för förbättrad laddningstransport. Femtosekundspektroskopiska studier avslöjade mycket effektiv (upp till 96%) exciteringsenergioverföring från poly (3-hexyltiofen), även känd som P3HT, till squaraine som inträffar på en picosekund tidsskala.
En 38% ökning av effektomvandlingseffektiviteten realiserades för att nå 4,5%; detta resultat tyder på att detta system har förbättrat excitonmigration över långa avstånd. Denna arkitektur överskrider traditionella multiblend -system, låta flera givarmaterial med separata spektralsvar fungera synergistiskt, vilket möjliggör en förbättring av ljusabsorption och omvandling. Denna upptäckt öppnar upp en ny väg för utveckling av högeffektiva polymer solceller.
En ny energiöverföringsmekanism har utnyttjats för första gången, vilket möjliggör betydligt mer effektiv energihämtning i P3HT/färgämnesceller jämfört med P3HT-ensamma solceller. Också, att bredda ljusabsorptionsspektrumet till det nära infraröda området och utveckla nanoskala delar till solcellen har förbättrat enheten.
Att låta olika ljusabsorberande material fungera synergistiskt har lett till välordnade polymernätverk utan efterbehandling.
Energinivådiagram över komponenterna i den ternära blandningen av solceller som markerar vägar för laddning.
Vad är detaljerna?
