溶剂混合物影响有机太阳能电池的结构

在聚合物太阳能电池中控制受体层和供体层之间或者太阳能电池域之间的混合，可以提高电池效率。这一结果是由来自北卡州立大学的物理学家组成的科研团队发现的，他们的发现阐明了这些太阳能电池的内部工作方式，并且可以引领未来效率的提高。

聚合物太阳能电池包括两层域，一般称作受体层和供体层。由太阳能电池产生的能量粒子--激子，为了能被用作能量源，必须能快速移动到受体和供体域的界面。科研人员认为，尽可能保持供体和受体层的纯净，是确保激子能够畅通无阻移动的最好方式，这样可以使太阳能电池捕获最多数目的能量。

北卡州立大学的物理学家Harald Ade和他的小组联合英国，澳大利亚和中国的科研团队，共同检验其物理结构，并且改善聚合物太阳能电池的生产。发表在Advanced Energy Materials 和Advanced Materials的两篇独立论文中，科研人员展示了两种域的一定混合可能不是一件坏事。实际上，如果这种混合域的形态或结构很小，太阳能电池仍然是相当有效率的。

Ade说，“我们之前就已经发现这些太阳能电池中的域并不纯净。所以我们就去观察添加剂是怎么样影响这些电池生产的。当你生产电池的时候，溶剂和添加剂的相对蒸发率决定了活性层的形成，以及供体层和受体层的混合。理想来说，你想要溶剂蒸发得足够慢，以使材料有时间去分离--否则层就乱了，并且降低了电池效率。我们利用了一种可以减缓蒸发的添加剂。这就控制了混合和活性层的域尺寸，并且混合的部分很小。”

“那些混合层的效率是卓越的，这也可以让我们进行推测：只要域很小，供体和受体一定的混合并不是一个问题。”

“我们正在寻找最佳混合点，按照我们用来生产聚合物太阳能电池的溶剂和添加剂，按照域的物理混合，以及怎样可以影响效率。”Ade补充到。

该研究项目由美国能源部资助。Ade是发表在Advanced Energy Materials上的论文的通讯作者，其他作者还包括博士后Brian Collins， John Tumbleston和研究生Eliot Gann。剑桥大学的李哲（音译）博士和澳大利亚莫纳什大学的Christopher McNeill也同样做出了贡献。Ade也是发表在Advanced Materials上的论文的作者，其他合作作者还包括Ade的博士后马伟（音译），北京中科院的侯建辉教授。