混合的太阳能电池有在柔性电子和便携设备中的应用

混合动力太阳能电池利用接口包括数层的有机和无机材料，将阳光转换成电能。氧化锌 (ZnO) 是无机材料的热门选择，因为它是便宜、 无毒和随时可用。然而，使用氧化锌/有机捐助散装异质结的混合太阳能电池的转换效率是目前非常低 — — 氧化锌混合成一种有机捐助材料时仅有 2%。另一方面，体面的 6.1%效率已达到当氧化锌作为一层夹在电极和一层高分子或小分子受体。

让-吕克 · 布从 KAUST 太阳能及光伏工程技术研究中心和同事李红怀疑在 ZnO 的内在缺陷是差 performance1 的一个关键因素。通过比较各种杂化材料中电子的性质差异，他们的结论锌空缺减少阻碍之间的有机和无机材料界面电荷分离过程的转换效率。

它是众所周知 ZnO 采用不同的角色，在散装异质结有机材料和建筑使用的类型。当掺聚合物或小分子的捐助者，如 sexithienyl，ZnO 假定为电子受体的作用︰ 它占用或”接受”电子和在 sexithienyl 层留下正电荷的孔。

当夹在电极和富勒烯承兑人层、 氧化锌有助于转让电子从富勒烯层到电极。这些过程都使阳光高效转换成电能。

研究人员利用电脑模拟来研究如何在氧化锌表面的锌空缺的影响这两个过程。ZnO/sexithienyl 本体异质，氧化锌表面的锌空缺可以阻碍当地电荷转移在 ZnO/sexithienyl 接口，还可以防止由于强烈的库仑相互作用的有效电荷分离。然而，对于 ZnO/富勒烯的接口，这些空缺不显著影响电荷转移过程。

出于这些原因，发展至今的 ZnO/有机异质结是低效的。相比较而言，然而，锌空缺对显著高于负面影响 ZnO/sexithienyl 比 ZnO/富勒烯接口上。结果有重要影响的混合太阳能电池，有在柔性电子和便携设备中的应用发展。

“我们从我们的调查是到何种程度上在导电金属的氧化物，如氧化锌的表面缺陷确定整体电子性质和最终的设备效率，”注意到布。他建议，调查结果表明可能的方式，以提高太阳能电池效率通过表面改性。