加州化学家们研究出如何制造高性能聚合物太阳能电池板

聚合物板的一个例子

来自加利福尼亚大学的化学家提出了一种组织聚合物太阳能电池以提高其效率的方案。与传统的聚合物电池一样，该系统使您可以节省几天而不是几微秒的累积电荷。当然，自然界的例子启发了科学家。

光合作用是一个了不起的，复杂的且高效的过程（在使用叶绿素的情况下），这归功于地球上所有生命的存在。在进化过程中，植物已经学会了用于从光子产生电能的多级技术。在这种情况下，植物结构使得电子与已接收正电荷的分子分离并保持与之分离。结果，节省了电荷。

工程师试图用廉价的聚合物面板代替高性能和昂贵的硅面板，但是它们有一个缺陷-它们的结构经常导致这样一个事实，即新获得的电子与施主重新结合，从而降低了面板的光电转换系数。聚合物面板的典型系数约为5％，而硅则达到25％，而各种材料的多层结构甚至超过30％。

以前，工程师不知道如何为聚合物面板提供更有效的结构。标准聚合物面板类似于长意大利面条聚合物分子和肉丸-富勒烯的混合均匀的糊状物。聚合物充当供体，将电子转移到富勒烯受体，但它们常常“跳回”而不停在受体上。


通心粉怪物明白有什么危险

现在，加利福尼亚州的化学家们提出了正确的方法来使结构秩序。在按照他们的方法制成的面板中，整齐的聚合物意大利面条团内部包含多个富勒烯肉丸，而其他富勒烯则将这些团包围在外部。电子首先到达内部富勒烯，然后再到达外部富勒烯，在那里可以结合几天甚至几周。这大大提高了面板的效率。

同时，组装此类面板不需要使用有毒溶液-可以将它们收集在普通水中。而且组装过程也大大简化了-根据化学家的说法，只需将“所有准备好的材料扔进水中，它们就会将自己组装成正确的结构”就足够了。现在，化学家正在研究基于该技术的实际太阳能电池板的制造过程。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN380767/