Organiskās saules baterijas ir saules baterijas, kas sastāv no organiskiem materiāliem. Viņi galvenokārt izmanto gaismjutīgas organiskās vielas kā pusvadītāju materiālus, lai radītu spriegumu, lai ar fotoelektrisko efektu veidotu strāvu, lai panāktu saules enerģijas ražošanas efektu. Kā jauna veida saules bateriju ierīce organiskajām saules baterijām piemīt elastīguma, viegluma, regulējamas krāsas, šķīduma apstrādes un liela laukuma drukas sagatavošanas īpašības. Tie pašlaik ir karstā vieta saules bateriju pētniecības jomā. Taču zemā efektivitāte ir galvenais iemesls, kas ierobežo tā plašo pielietojumu.
1. Organisko saules bateriju princips
Organiskās saules baterijas izmanto gaismjutīgas organiskās vielas kā pusvadītāju materiālus un ģenerē spriegumus, lai veidotu strāvu ar fotoelektrisko efektu. Galvenajiem gaismjutīgajiem organiskajiem materiāliem ir konjugēta struktūra un vadītspēja
2. Organisko saules elementu uzbūve
Organiskās saules baterijas var iedalīt viena savienojuma struktūrā, PN heterosavienojuma struktūrā un ar krāsvielām jutīgā nanokristāliskā struktūrā atbilstoši pusvadītāju materiāliem.
①.Viena savienojuma struktūra ir organiska saules baterija, kas izgatavota, pamatojoties uz Šotti barjeras principu. Tā struktūra ir stikla/metāla elektrods/krāsviela/metāla elektrods, kas izmanto divu elektrodu dažādās darba funkcijas, lai radītu elektrisko lauku. Elektroni tiek pārnesti no metāla elektroda ar zemu darba funkciju uz elektrodu ar augstu darba funkciju, lai radītu fotostrāvu. Tā kā elektroni un caurumi tiek pārnesti vienā materiālā, fotoelektriskās konversijas ātrums ir salīdzinoši zems
②PN heterosavienojuma struktūra attiecas uz šo struktūru, kurai ir donora-akceptora (N tipa pusvadītāja un P tipa pusvadītāja) heterosavienojuma struktūra. Starp tiem pusvadītāju materiāli galvenokārt ir krāsvielas, piemēram, ftalocianīna savienojumi un perilēna tetraformaldehīda imīna savienojumi, izmantojot D/A saskarni un elektronu caurumu atdalīšanu starp pusvadītāju slāņiem. Pārneses raksturlielumi dažādos materiālos palielina atdalīšanas efektivitāti. Elias Stathatos un citu ražoto saules bateriju fotoelektriskās konversijas koeficients, kas apvieno neorganisko un organisko savienojumu priekšrocības, ir no 5% līdz 6%..
③NPC (nanokristāliskā fotoelementu šūna) ar krāsu sensibilizēta nanokristālu krāsu sensibilizēta saules baterija (DSSC) galvenokārt attiecas uz saules bateriju veidu, kurā kā fotoanodu izmanto krāsu sensibilizētu vairāku tukšumu nanostrukturētu TiO2 plēvi. Tā ir saules baterija, kas atdarina augu hlorofila fotosintēzes principu. Tomēr NPC saules baterijas var izvēlēties piemērotus redokselektrolītus, lai palielinātu fotoelektrisko efektivitāti, ko parasti var stabilizēt pie 10%, un nanokristālisko TiO2 ir viegli sagatavot, ar zemām izmaksām un ievērojamu kalpošanas laiku, kam ir labas tirgus izredzes. .
