研究人員發(fā)現(xiàn)了為什么新型太陽能材料如此擅長收集光–并提供了使它們變得更好的設計規(guī)則。

這為設計可用于建筑和服裝的柔性太陽能電池提供了機會。

傳統(tǒng)的太陽能電池板是由堅硬的硅基材料制成的，這種材料高效但相對昂貴且適應性不強。取而代之的是，新的“有機”太陽能電池具有更大的靈活性-既可以通過調(diào)整化學成分來定制它們，也可以在物理上進行彎曲。

有機太陽能材料也可以作為墨水生產(chǎn)，這意味著基于這些材料的設備可以通過噴涂或印刷廉價地大量生產(chǎn)。

但是，有機太陽能電池目前在將光能轉換成電能方面不如普通的硅太陽能電池有效?？茖W家們最近在新型有機材料方面取得了進展，但他們并不確切知道新材料如何達到這些效率水平，從而阻止了它們變得更好。

現(xiàn)在，在本周發(fā)表在《自然材料》上的新研究中，包括倫敦帝國理工學院在內(nèi)的大型國際團隊的研究人員已經(jīng)確定了新材料的工作原理，以及如何進一步改進它們。

效率不明

帝國理工大學化學系的Artem Bakulin博士說：“有機太陽能電池的輕巧靈活特性意味著它們可以模制成我們想要的任何形狀。有機太陽能電池集成到建筑物中的潛力很大。以及車輛，甚至可以整合到我們所穿的織物中。便宜，輕巧的太陽能電池板也可以在沒有電源的情況下輕松地運輸和安裝在世界各地。”

研究人員知道，有機材料中存在大量能量損失，這意味著它們無法有效地將太陽能轉化為電能。

這是因為一部分來自光粒子(光子)的能量必須用于“電荷分離”，以幫助光子產(chǎn)生的電荷(所謂的“電子”和“空穴”)彼此遠離，因此它們以后可以產(chǎn)生電流。