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349 冲击CNS顶刊的途径(求订阅)

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假如上下两个电池器件的短路电流密度差距过大,比如一个10毫安每平方厘米,另一个6毫安每平方厘米,那么最终表现出来的电流就会在6毫安每平方厘米左右。

对于第一个电池来说,就会直接损失大约40%的效率。

电压方面的问题倒是不大,各个电池之间近似是线性叠加的,比如一个是0.8伏特,另一个是0.7伏特,那么最终就是1.4、1.5伏特的样子。

除了短路电流方面的问题,另外还有加工工艺上的问题。

有机光伏领域现有文献报道的叠层器件,大多数都是双结两终端的结构,在制备叠层器件时,两个电池中间需要有一层电荷复合层,通常采用的是导电的电极材料。

而这层电极必须是透光的,因为如果不透光,下层的电池就废了,没有光可吸收了。

透光的电极,比如ITO,不能通过溶液法制备,只能用磁控溅射等方法。

而磁控溅射的话,一方面温度高,可能破坏有效层的结构,另一方面,一台磁控溅射的设备,一般需要50-80万,就用来做个ITO电极,有点大炮打蚊子的意思,除非是那种大课题组,经费花不完,才会买一台用用。

基于ITO制备困难的现状,主流的思路是采用金属电极作为电荷复合层,需要解决的主要问题就是透光性。

其中一个方法,可以采用薄的金属电极作为电荷复合层,比如蒸镀几纳米的银,可以兼顾导电率和透光率。

日常生活中的金属不透光,本质是金属原子把入射的光子都吸收或反射了,而在几纳米这个尺度下,哪怕是金属,也可以透光,当然,透光率不会太高,可能在50%左右。

这种方法的优点是制备工艺简单,只需要修改蒸镀电极时的厚度即可,缺点则是透光性不理想。

另外一个方法是采用银纳米线、银纳米颗粒等方法,优点是透光性会好一些,缺点是制备工艺比较复杂。

总结下来,制备叠层器件的思路,就是:

利用新开发出来的一系列ITIC衍生物非富勒烯材料,从中找到两个光吸收、短路电流适配的体系,再解决加工工艺方面的难题,最终实现器件效率的飞跃。

根据理论计算,如果一切顺利,效率将有望达到15%以上!

这便是许秋试图冲击CNS顶刊的途径。

当然,实际做起来,肯定要分成多步进行,徐徐图之。

因为叠层


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