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研究人员成功提升了变送器系列仪表的效率

来源:编辑::发表时间:2019-11-20 09:02:22

    有机太阳能电池被认为是可再生能源行业创新的有希翼的种子,因为它是一种灵活,轻便,经济高效的绿色设备。

    但是,与常规的硅太阳能电池相比,有机太阳能电池的能量转换效率较低。

    在变送器太阳能电池中,光在电池中两个变送器层的“ pn结”界面处变成一个通电的空穴(正载流子)和电子(负载流子)对。在变送器的每一层中,受体(电子俘获; n型)和施主(电子间距; p型)分子彼此面对,形成完美的pn结。

    增加电池中此类太阳能“电池”的数量需要大面积的pn结,因此已经创建了一个复杂的“ bulketero” pn结(类似于褶皱的折叠界面)。在像迷宫这样的复杂结构中,由于分子排列不均匀,所生成的载流子很难到达细胞的输出电极。简单地说,结晶度低。

 

压力变送器.jpg

 

    为了有效地实现高传输,载流子(电子或空穴)必须作为物质波在分子之间离域。载体的波性质通过分子的有序排列来揭示。

    分子科学研究所(IMS),日本同步辐射研究所(JASRI)和东京科学大学的科学家已经成功开发出具有高结晶度的变送器pn结。在接合的生产过程中,通过分子束外延(MBE)方法以一种组织良好的方式将受体(全氟并五苯)分子层叠在供体分子(并五苯)的单晶上。

    使用角度分辨光电子能谱,观察到了晶体pn结的电子结构,并证明了受体分子层形成了价带,这证明了波的性质。当前研究的结果表明,MBE能够制造晶体pn结,这可能会引起空穴以及电子的波动性质。

    通过设计碱性有机分子的结构,可以调节变送器的功能。使用各种有机分子的晶体pn结的生产技术使新型有机太阳能电池能够以高能量转换效率实现。

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