Organiske solceller er solceller, der er sammensat af organiske materialer. De bruger hovedsageligt lysfølsomme organiske stoffer som halvledermaterialer til at generere spændinger for at danne strømme gennem den fotovoltaiske effekt for at opnå effekten af solenergiproduktion. Som en ny type solcelleenhed har organiske solceller karakteristika af fleksibilitet, lav vægt, justerbar farve, opløsningsbehandling og klargøring af store arealer. De er i øjeblikket et hot spot inden for solcelleforskning. Men lav effektivitet er hovedårsagen, der begrænser dens anvendelse i stor skala.
1. Princippet om organiske solceller
Organiske solceller bruger lysfølsomme organiske stoffer som halvledermaterialer og genererer spændinger for at danne strømme ved den fotovoltaiske effekt. De vigtigste lysfølsomme organiske materialer har konjugeret struktur og ledningsevne
2. Organiske solcellers struktur
Organiske solceller kan opdeles i enkelt junction struktur, PN heterojunction struktur og farvestofsensibiliseret nanokrystallinsk struktur i henhold til halvledermaterialer.
①.Single-junction strukturen er en organisk solcelle lavet ud fra princippet om Schottty barriere. Dens struktur er glas/metalelektrode/farvestof/metalelektrode, som bruger de to elektroders forskellige arbejdsfunktioner til at generere et elektrisk felt. Elektroner overføres fra metalelektroden med lav arbejdsfunktion til elektroden med høj arbejdsfunktion for at generere fotostrøm. Da elektroner og huller alle overføres i det samme materiale, er den fotoelektriske konverteringshastighed relativt lav
②PN heterojunction struktur refererer til denne struktur har en donor-acceptor (N-type halvleder og P-type halvleder) heterojunction struktur. Blandt dem er halvledermaterialer for det meste farvestoffer, såsom phthalocyaninforbindelser og perylentetraformaldehydiminforbindelser, ved hjælp af D/A-grænsefladen og elektron-hul-adskillelse mellem halvlederlag. Overførselsegenskaberne i forskellige materialer øger separationseffektiviteten. Den fotoelektriske konverteringsrate for solceller fremstillet af Elias Stathatos og andre, der kombinerer fordelene ved uorganiske og organiske forbindelser, er mellem 5% og 6%..
③NPC (nanokrystallinsk fotovoltaisk celle) farvestof-sensibiliseret nanokrystal farve-sensibiliseret solcelle (DSSC) refererer hovedsageligt til en type solcelle, der bruger farvestof-sensibiliseret multi-void nanostruktureret TiO2 film som fotoanode. Det er en solcelle, der efterligner fotosynteseprincippet for planteklorofyl. NPC-solceller kan dog vælge passende redoxelektrolytter for at øge den fotoelektriske effektivitet, som generelt kan stabiliseres på 10%, og nanokrystallinsk TiO2 er let at forberede, lavt i omkostninger og har en betydelig levetid, som har en god markedsudsigt. .
