Органические солнечные элементы - это солнечные элементы, состоящие из органических материалов. В основном они используют светочувствительную органику в качестве полупроводниковых материалов для генерации напряжений для образования токов за счет фотоэлектрического эффекта для достижения эффекта солнечной энергии. Как новый тип устройства солнечных элементов, органические солнечные элементы обладают такими характеристиками, как гибкость, легкий вес, регулируемый цвет, обработка раствора и подготовка к печати на большой площади. В настоящее время они являются горячей точкой в области исследований солнечных элементов, но низкая эффективность является основной причиной, ограничивающей их широкомасштабное применение.
1. Принцип органических солнечных батарей
В органических солнечных элементах используются светочувствительные органические вещества в качестве полупроводниковых материалов, и они генерируют напряжения для формирования токов за счет фотоэлектрического эффекта. Основные светочувствительные органические материалы имеют сопряженную структуру и проводимость.
2. Строение органических солнечных элементов.
Органические солнечные элементы можно разделить на структуру с одним переходом, структуру с гетеропереходом PN и нанокристаллическую структуру, сенсибилизированную красителем, в соответствии с полупроводниковыми материалами.
①Однопереходная конструкция представляет собой органический солнечный элемент, созданный по принципу барьера Шотти. Его структура представляет собой стекло / металлический электрод / краситель / металлический электрод, который использует различные рабочие функции двух электродов для создания электрического поля. Электроны переносятся от металлического электрода с низкой работой выхода к электроду с высокой работой выхода для создания фототока. Поскольку электроны и дырки переносятся в одном и том же материале, скорость фотоэлектрического преобразования относительно низкая.
②Структура гетероперехода PN относится к этой структуре, имеющей донорно-акцепторную (полупроводник N-типа и полупроводник P-типа) структуру гетероперехода. Среди них полупроводниковые материалы в основном представляют собой красители, такие как соединения фталоцианина и иминные соединения перилентетраформальдегида, использующие интерфейс D / A и электронно-дырочное разделение между полупроводниковыми слоями. Передаточные характеристики в различных материалах увеличивают эффективность разделения. Коэффициент фотоэлектрического преобразования солнечных элементов, созданных Элиасом Стататосом и другими, сочетающими преимущества неорганических и органических соединений, составляет от 5% до 6%..
③NPC (нанокристаллический фотоэлектрический элемент) сенсибилизированный красителем нанокристаллический сенсибилизированный красителем солнечный элемент (DSSC) в основном относится к типу солнечного элемента, в котором в качестве фотоанода используется многопустотная наноструктурированная пленка TiO2, сенсибилизированная красителем. Это солнечный элемент, который имитирует принцип фотосинтеза хлорофилла растений. Тем не менее, солнечные элементы NPC могут выбирать подходящие окислительно-восстановительные электролиты для увеличения фотоэлектрической эффективности, которая обычно может быть стабилизирована на уровне 10%, а нанокристаллический TiO2 прост в приготовлении, имеет низкую стоимость и имеет значительный срок службы, что имеет хорошие рыночные перспективы. .
