用于穩(wěn)定反應(yīng)性分子的電化學(xué)方法可以幫助開發(fā)更高效率的太陽能電池。在尋找不損害地球的能源時，陽光提供了一種潛在的解決方案，但這取決于尋找一種有效地將電磁能轉(zhuǎn)化為電能的方法。來自KAUST的研究人員展示了一種已知的除草劑如何改善有機裝置中的這種轉(zhuǎn)化。

傳統(tǒng)上，太陽能電池是由無機材料(如硅)制成的，而有機材料則開始突破，因為它們重量輕，柔韌性好且制造成本相對較低，甚至為可印刷的制造提供了可能性。

為了使有機光伏真正替代化石燃料，當(dāng)將入射太陽能的一部分轉(zhuǎn)換為電能時，它們必須提高效率。實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵是選擇正確的材料組合。

博士 林說，林元寶和托馬斯·安索普洛斯(Thomas Anthopoulos)現(xiàn)在已經(jīng)通過開發(fā)“一種有效的分子摻雜劑來改善有機太陽能電池的性能和穩(wěn)定性”來實現(xiàn)這一目標(biāo)。

大多數(shù)光電器件具有兩個重要元素：n型區(qū)域和p型區(qū)域，之所以這樣稱呼是因為每個區(qū)域分別具有凈負(fù)電荷和正電荷。這些電荷可以通過向半導(dǎo)體中添加雜質(zhì)來實現(xiàn)。產(chǎn)生n型材料的雜質(zhì)被稱為施主，而受主雜質(zhì)則形成p型材料。

Lin，Anthopoulos及其團隊使用敵草快(C 12 H 12 Br 2 N 2)作為分子供體摻雜劑來提高高性能有機太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。

將摻雜劑添加到兩個以前顯示出出色的光伏性能的有機材料系統(tǒng)中。在一種情況下，功率轉(zhuǎn)換效率從16.7%提高到17.4%，而在另一種情況下，它們可以達到18.3%的最大效率。這些改進之所以可能是因為分子二quat摻雜劑既增加了材料的光吸收率，又增加了光吸收時電荷的壽命。

像許多有機n型摻雜劑一樣，敵草快在環(huán)境氣氛中具有反應(yīng)性。迄今為止，由于缺乏穩(wěn)定性，使其無法用作分子摻雜劑。但是，KAUST團隊能夠開發(fā)出一種通過電化學(xué)還原帶電荷的敵草快穩(wěn)定生成中性敵草快的工藝，該電荷在空氣中穩(wěn)定。

這種能力使敵草快成為下一代有機太陽能電池的有前途的選擇。Lin解釋說：“預(yù)計有機太陽能電池的最大效率約為20%。” “我們將盡力做到這一點。”

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