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中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：人們對(duì)有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池有著極大的興趣。與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池相比，這種有機(jī)材料生產(chǎn)成本低、更容易加工。到目前為止，聚合物太陽(yáng)能電池的最大能量轉(zhuǎn)換率仍然不足以讓其在實(shí)際應(yīng)用中得到推廣。來(lái)自日本理化研究所新興物質(zhì)科學(xué)中心(RIKEN Center for Emergent Matter Science)新興分子功能研究小組的Itaru Osaka及其同事意外發(fā)現(xiàn)改變聚合物的結(jié)構(gòu)會(huì)極大地促進(jìn)能量轉(zhuǎn)換率。

　　聚合物太陽(yáng)能電池中的聚合物吸收光能后，電子被激發(fā)到較高的能量等級(jí)生成高能電子以及相應(yīng)的電子空穴。要把光能轉(zhuǎn)換為電能，這些電子和電子空穴必須通過(guò)聚合物移動(dòng)到電極，然后再次重組，光能消失。研究人員做了大量實(shí)驗(yàn)來(lái)提高能量轉(zhuǎn)換效率的流程。

　　Osaka以及他的同事研究一種特殊的共聚物，這種共聚物含有一種重復(fù)的naphthodithiophene–naphthobisthiadiazole結(jié)構(gòu)，被稱(chēng)為PNNTP-DT。Osaka解釋說(shuō)：“PNNT-DT的可溶性很低，所以我們向聚合物添加烷基側(cè)鏈提高其可加工性。正如所料，聚合物的可溶性得到顯著提高，而且，聚合物太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率也意外地顯著提高。

　　在太陽(yáng)能電池中，聚合物是一層薄膜。分析報(bào)告指出，這些新的“烷基化”聚合物是為了使聚合物鏈能夠與表面呈水平方向疊加而不是垂直，導(dǎo)致載流子（電子和電子空穴）向表面垂直移動(dòng)而不是平行移動(dòng)，提高了能量轉(zhuǎn)化效率(如圖所示）。Osaka表示：“方向上的改變將能量轉(zhuǎn)化效率提高到8.2%，之前的非烷基化材料僅為5.5.%。”

　　Osaka表示會(huì)繼續(xù)和同事一起研究其它聚合物，希望研發(fā)出的聚合物太陽(yáng)能電池能夠與轉(zhuǎn)換率15%的無(wú)機(jī)物太陽(yáng)能電池相媲美。他說(shuō)：“我們需要弄明白為什么會(huì)發(fā)生聚合物方向的改變，這樣我們才能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到其它聚合物中來(lái)吸收更多的可見(jiàn)光波長(zhǎng)。”（中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)獨(dú)家編譯）