塞缪尔·贾曼 , 科学POD
有机太阳能电池 (OSC) 168飞艇官网开奖结果记录数据是全球努力结束对化石燃料依赖的重要组成部分。在过去的几十年里，技术的新进步导致其效率和负担能力稳步提高。
一种特别有前景的提高其性能的方法是使用名为“聚电解质”的特殊聚合物。然而，到目前为止，这些材料已被证明难以生产达到 OSC 所需的纯度水平。
通过发表在 有机电子 韩国釜山釜庆国立大学的 Joo Hyun Kim 及其同事介绍了一种合成高纯度聚电解质的简单新方法，并将其应用于 OSC。
Kim 说：“这种创新有望通过提供一种更容易获得和更有效的方法来提高有机太阳能电池的性能，从而彻底改变该领域。”
聚电解质是通过溶解在溶液中的带正电和带负电的离子的组装而产生的。此前，研究人员展示了如何通过使用聚合物作为“阴极夹层”来提高 OSC 效率：放置在阴极（电子从电池流出的地方）与其活性层（将入射阳光转化为电能的活性层）之间的材料薄层。
这种效率的提高是由于聚电解质独特的电子结构，它增强了活性层中产生的电子的收集，同时降低了电子从活性层流向阴极的阻力。
“在目前流行的聚电解质生产方法中，去除多余的起始材料仍然是一项费力且耗时的任务，”Kim 解释道。 “因此，我们提出的更简单的纯化方法预示着提高有机太阳能电池效率的有希望的途径。”
在他们的研究中，Kim 的团队采用了一种新颖的化学工艺来组装聚电解质，而无需任何多余的起始材料。
“我们使用的聚电解质将离子基团纳入聚合物侧链，使它们可溶于酒精，”Kim 描述道。 “我们引入了一种离子交换技术来改性这些聚合物，旨在将它们用作 OSC 中的阴极中间层。”
在这个简单的过程中，与溶解的聚电解质相关的负电荷与周围酒精溶液中的不同电荷进行交换。这使得研究人员能够调整溶解聚合物的离子之间的相互作用，一旦这些分子构件结合在一起，这将决定聚电解质的性能。
总而言之，这种方法使 Kim 的团队能够在 OSC 的阴极夹层中定制出强大的性能，而无需进行耗时的纯化。在他们的实验中，它使他们能够将阳光转化为电能的效率提高了 9% 以上。
“结果表明，这些聚电解质显示出作为有机太阳能电池阴极夹层的巨大潜力，”Kim 说。 “它们还提供了额外的好处，即通过简单的阴离子交换过程增强界面特性，从而无需复杂的纯化步骤。”
该团队现在希望他们的方法能够得到更广泛的应用，从而加速可再生太阳能在全球的推广，并进一步减少我们对化石燃料的依赖。
更多信息： Rahmatia Fitri Binti Nasrun 等人，一种通过阴离子交换作为中间层的聚合物改性来提高有机太阳能电池光伏效率的简单方法， 有机电子 （2024）。 DOI：10.1016/j.orgel.2024.106995
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