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有機(jī)太陽能電池效率高，對(duì)環(huán)境影響小，但大規(guī)模生產(chǎn)一直是個(gè)難題。如今，瑞典林雪平大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種全新的設(shè)計(jì)原理，讓這一挑戰(zhàn)變得可行。這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然能源》（Nature Energy）雜志上，研究人員詳細(xì)探討了有機(jī)太陽能電池的分子形狀及其相互作用。 有機(jī)太陽能電池的效率正逐步趕上傳統(tǒng)太陽能電池，已能夠?qū)⒓s20%的太陽光轉(zhuǎn)化為電能。這種高效率是多年深入研究材料及其分子間相互作用（即形態(tài)）的成果。 有機(jī)太陽能電池通常通過物理混合物生產(chǎn)，然后將其涂覆在襯底上，待混合物中的溶劑蒸發(fā)。然而，傳統(tǒng)的化學(xué)溶液通常含有有毒且對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)。林雪平大學(xué)的研究小組與中國和美國的同行合作，成功破解了使用幾種環(huán)保溶劑生產(chǎn)高效有機(jī)太陽能電池的技術(shù)難題。 研究團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的同步加速器X射線和中子技術(shù)，繪制出電子傳輸材料與溶劑分子之間的相互作用圖譜。通過這些研究，團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了適用于多種環(huán)保溶劑的設(shè)計(jì)原則。他們甚至展望未來，希望水也能作為溶劑使用。 研究人員指出，理解有機(jī)太陽能電池形態(tài)與性能之間的關(guān)聯(lián)是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。這需要研究從材料釋放電子到接收材料的超快速電荷傳輸過程。這些過程發(fā)生在納米級(jí)結(jié)構(gòu)和分子界面上。研究團(tuán)隊(duì)表示，大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)保可持續(xù)的有機(jī)太陽能電池的技術(shù)之門已經(jīng)開啟。 --《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com） |
