Una célula solar orgánica es un dispositivo liviano, flexible, de bajo costo y ecológico, por lo tanto, se considera como una semilla potencial de innovación en la industria de las energías renovables. Sin embargo, la eficiencia de la conversión de energía de la célula solar orgánica es menor que la del silicio contemporáneocélulas solares.
En las células solares semiconductoras, la luz se convierte en un par energizado de un electrón portador negativo y un agujero portador positivo en la interfaz de "unión pn" en dos capas semiconductoras en la célula. Donante lanzamiento de electrones; p-tipo y las moléculas aceptoras captura de electrones; tipo n en cada capa de los semiconductores se enfrentan entre sí como la unión p / n ideal. Para aumentar el número de tales "baterías" solares en la célula, el área grande de pnse requiere una unión, de modo que se haya desarrollado una complicada unión pn "bulkhetero", que es una interfaz plegada como pliegues. En una estructura tan complicada como un laberinto, los portadores generados son difíciles de alcanzar los electrodos de salida de la célula, porquelas moléculas están dispuestas de manera aproximada, en otras palabras, la cristalinidad es baja. Para realizar un transporte alto de manera eficiente, el portador, un electrón o un agujero, debe deslocalizarse entre las moléculas como una onda de materia. La disposición ordenada de las moléculas resalta la naturaleza ondulatoria delcocheRies.
Investigadores del Instituto de Ciencia Molecular IMS, el Instituto Japonés de Investigación de Radiación Sincrotrón JASRI y la Universidad de Ciencias de Tokio han logrado fabricar la unión pn semiconductora orgánica con alta cristalinidad. En el proceso de fabricación de la unión, el aceptor perfluoropentaceno las moléculas se depositaron de forma ordenada sobre el cristal único de las moléculas donantes pentaceno mediante la técnica de la epitaxia del haz molecular MBE. Las estructuras electrónicas de la unión cristalina pn se observaron mediante la espectroscopía de fotoelectrones con resolución angular y mostraronLa capa de las moléculas aceptoras forma la banda de valencia que es una evidencia de invocación de la naturaleza ondulatoria. El resultado del presente estudio muestra que el MBE permite fabricar la unión cristalina pn que puede resaltar la naturaleza ondulatoria de los electrones ylos agujeros.
Las funciones de los semiconductores orgánicos pueden ajustarse diseñando las estructuras de las moléculas orgánicas constituyentes. La tecnología de fabricación de las uniones cristalinas pn utilizando una variedad de moléculas orgánicas nos permite realizar el nuevo concepto de células solares orgánicas con alta eficiencia de conversión de energía.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Institutos Nacionales de Ciencias Naturales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :