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错误如何导致更高效的太阳能发电

时间：2022-04-07 12:16:06 来源：

尽管听起来很像，但“有机太阳能电池”的概念并未在一些营销商过度活跃的想象中被构想。

有机太阳能电池实际上是“使用有机电子产品的一种聚合物太阳能电池，有机电子产品是处理导电有机聚合物或有机小分子的电子产品的一个分支，用于光吸收和电荷传输，通过光伏效应从太阳光中产生电能。 。”

它们可以与传统太阳能电池相媲美，甚至更好，而且成本更低。

但是，它们也有缺点：特别是失去能量的途径。这意味着研究人员需要找到有机太阳能电池的正确结构，麻省大学阿默斯特分校的科学家说，他们已经发现了这一点。

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UMass Amherst的Alejandro Briseno与斯坦福大学和德国德累斯顿工业大学的同事们一直在合作，并在《 Nano Letters》杂志上报道说，他的团队想出了消除细胞途径死角的方法。

布里塞诺说：“这项工作是有机太阳能电池领域的一项重大进步，因为我们已经开发出了该领域认为的建筑圣杯，用于收集光并将其转化为电能。”

问题本身很复杂。这一切都与在有机细胞中收集能量有关。如果能量途径中断，能量将损失，从而降低电池效率。能量聚集通过所谓的“混合系统”或“本体异质结供体-受体结”或什至“正-负”或简称为“ p-n结”执行。

目标是通过合成单晶有机纳米柱（Brisenos团队称之为“纳米藻”）来模拟简单的草叶（草叶是高效的光收集植物）。与普通草一样，纳米柱可保持路径畅通无阻，从而使能量流动更为有效。

纳米柱是合成的微观表面，具有数十亿个类似于草叶的有机柱，并且像草叶一样，它们非常有效地将光转换为能量。

解决了死胡同的问题后，他们不再失去任何这种效率。

Briseno说：“几十年来，科学家和工程师在控制有机太阳能电池中p-n结界面的形态方面付出了巨大的努力。”“我们最终开发出了由有机单晶垂直纳米柱组成的理想架构。”

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这项发现更令人信服的是，它是由于错误而做出的。麻省大学的一名学生正在研究该项目，他被要求寻找一种在其上生长晶体分子的基质，希望它们能够垂直生长以确保不间断的通路。

一个多星期以来，没有人意识到学生在使用错误的底材来完成任务。最后，布里塞诺说，在扫描电子显微镜下检查了结构。令每个人惊讶的是，学生错误地使用了这种底材，这正是完成这项工作所必需的。

最好的消息是，用于创建纳米柱的技术既简单又便宜，并且可以在各种电子设备中使用。Briseno说：“我们设想，我们的纳米柱太阳能电池将吸引低端能源应用，例如小工具，玩具，传感器和短寿命的一次性设备。”


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