Organiniai saulės elementai yra saulės elementai, sudaryti iš organinių medžiagų. Jie daugiausia naudoja šviesai jautrias organines medžiagas kaip puslaidininkines medžiagas, kad sukurtų įtampą, kad susidarytų srovės per fotovoltinį efektą, kad būtų pasiektas saulės energijos gamybos efektas. Kaip naujo tipo saulės elementų įrenginiai, organiniai saulės elementai pasižymi lankstumo, lengvumo, reguliuojamos spalvos, tirpalo apdorojimo ir didelio ploto spausdinimo paruošimo savybėmis. Šiuo metu jie yra karšta vieta saulės elementų tyrimų srityje. Tačiau mažas efektyvumas yra pagrindinė priežastis, ribojanti platų jo taikymą.
1. Organinių saulės elementų principas
Organinės saulės baterijos naudoja šviesai jautrias organines medžiagas kaip puslaidininkines medžiagas ir generuoja įtampą, kad susidarytų srovės dėl fotovoltinio efekto. Pagrindinės šviesai jautrios organinės medžiagos turi konjuguotą struktūrą ir laidumą
2. Organinių saulės elementų sandara
Pagal puslaidininkines medžiagas organinius saulės elementus galima suskirstyti į vienos jungties struktūrą, PN heterosankcijos struktūrą ir dažais jautrintą nanokristalinę struktūrą.
①.Vienos sandūros struktūra yra organinis saulės elementas, pagamintas remiantis Schottty barjero principu. Jo struktūra yra stiklo / metalo elektrodas / dažai / metalo elektrodas, kuris naudoja skirtingas dviejų elektrodų darbo funkcijas, kad sukurtų elektrinį lauką. Elektronai perduodami iš metalinio elektrodo su žema darbo funkcija į elektrodą, turintį didelę darbo funkciją, kad būtų sukurta fotosrovė. Kadangi visi elektronai ir skylės yra perduodami toje pačioje medžiagoje, fotoelektrinės konversijos greitis yra palyginti mažas
②PN heterosandūrinė struktūra reiškia, kad ši struktūra turi donoro-akceptoriaus (N tipo puslaidininkio ir P tipo puslaidininkio) heterosankcijos struktūrą. Tarp jų puslaidininkinės medžiagos dažniausiai yra dažikliai, tokie kaip ftalocianino junginiai ir perileno tetraformaldehido imino junginiai, naudojant D/A sąsają ir elektronų skylių atskyrimą tarp puslaidininkių sluoksnių. Skirtingų medžiagų perdavimo charakteristikos padidina atskyrimo efektyvumą. Elias Stathatos ir kitų pagamintų saulės elementų, derinančių neorganinių ir organinių junginių pranašumus, fotoelektrinės konversijos koeficientas yra nuo 5% iki 6%.
③NPC (nanokristalinių fotovoltinių elementų) dažams jautrus nanokristalinis dažams jautrus saulės elementas (DSSC) daugiausia reiškia saulės elementų tipą, kuriame kaip fotoanodas naudojama dažams jautri daugialypė nanostruktūrinė TiO2 plėvelė. Tai saulės elementas, imituojantis augalų chlorofilo fotosintezės principą. Tačiau NPC saulės elementai gali pasirinkti tinkamus redokso elektrolitus, kad padidintų fotoelektrinį efektyvumą, kuris paprastai gali būti stabilizuotas ties 10%, o nanokristalinį TiO2 lengva paruošti, jo kaina yra maža ir jo tarnavimo laikas yra ilgas, o tai turi gerą rinkos perspektyvą. .
