高效湿法处理太阳能电池 分子处于相同方向

太阳能电池是一种具有成本效益的替代能源。这些有机太阳能电池的子类型利用电池内部的有机聚合物。使用这些聚合物可使细胞重量轻并增加其柔韧性。有机太阳能电池通过两种不同的化学方法生产：干法加工和湿法加工，后者是一种更快的方法。有几个参数用于评估太阳能电池的效率，其中光吸收和电荷传输被广泛使用。

有机电池结构的主要问题是负责光吸收和电荷传输的活性有机层中的分子倾向于面向细胞边缘以及朝向光吸收基底。然而，最大化面向基板的分子数量是使电池的吸收和导电性最大化的关键。科学家已经改进了干法处理方法以实现这种取向，但湿法不可能。由金泽大学的Tetsuya Taima领导的研究小组是第一个成功这样做的研究小组。

他们的方法的前提是在活性分子和基质之间引入碘化铜(CuI)层。在他们的研究中，研究人员使用称为DRCN5T的活性分子膜并将其涂覆在CuI / PEDOT：PSS(30nm)/氧化铟锡(ITO)混合基底或没有CuI层的基底上。然后在两者之间比较面向面对DRCN5T分子的边缘的基底的比例。随后的高分辨率成像显示含CuI的细胞具有活性分子，其具有十倍高的基底面向取向，以及增强的光吸收。研究人员将这种改变的分子取向归因于DRCN5T和CuI原子之间强烈的化学相互作用。为了进一步证实这一点，使用了具有不与CuI相互作用的庞大侧链的DRCN5T分子，

这是第一项有效地展示使用湿法处理方法生产这种有效的有机太阳能电池的方法的研究。除了节省时间外，湿法还可以产生更大的薄膜面积。“这种技术有望为未来湿法加工制造的有机薄膜太阳能电池的发展做出巨大贡献，”作者总结道。他们的方法为更快地生产高性能太阳能电池铺平了道路。