Organske solarne ćelije su solarne ćelije koje se sastoje od organskih materijala. Oni uglavnom koriste fotoosjetljive organske tvari kao poluvodičke materijale za generiranje napona za formiranje struja kroz fotonaponski efekat kako bi se postigao efekat proizvodnje solarne energije. Kao novi tip uređaja sa solarnim ćelijama, organske solarne ćelije imaju karakteristike fleksibilnosti, male težine, podesive boje, obrade rastvora i pripreme za štampanje velikih površina. Oni su trenutno vruća tačka u polju istraživanja solarnih ćelija. Ali niska efikasnost je glavni razlog koji ograničava njihovu široku primjenu.
1. Princip organskih solarnih ćelija
Organske solarne ćelije koriste fotoosjetljive organske tvari kao poluvodičke materijale i stvaraju napone za formiranje struje fotonaponskim efektom. Glavni fotoosjetljivi organski materijali imaju konjugovanu strukturu i provodljivost
2. Struktura organskih solarnih ćelija
Organske solarne ćelije se mogu podijeliti na strukturu sa jednim spojem, PN heterospojnu strukturu i nanokristalnu strukturu osjetljivu na boju prema poluvodičkim materijalima.
①.Jednospojna struktura je organska solarna ćelija napravljena po principu Schotttyjeve barijere. Njegova struktura je staklena/metalna elektroda/boja/metalna elektroda, koja koristi različite radne funkcije dvije elektrode za stvaranje električnog polja. Elektroni se prenose sa metalne elektrode sa niskom radnom funkcijom na elektrodu sa visokom radnom funkcijom kako bi se stvorila fotostruja. Pošto se svi elektroni i rupe prenose u istom materijalu, stopa fotoelektrične konverzije je relativno niska
②PN heterospojna struktura se odnosi na ovu strukturu koja ima donor-akceptor (poluvodič N-tipa i poluprovodnik P-tipa) heterospojnu strukturu. Među njima, poluvodički materijali su uglavnom boje, kao što su ftalocijaninska jedinjenja i jedinjenja perilen tetraformaldehid imina, koristeći D/A interfejs i razdvajanje elektron-rupa između slojeva poluprovodnika. Karakteristike prijenosa u različitim materijalima povećavaju efikasnost odvajanja. Stopa fotoelektrične konverzije solarnih ćelija koje je napravio Elias Stathatos i drugi koji kombiniraju prednosti neorganskih i organskih jedinjenja je između 5% i 6%.
③NPC (nanokristalna fotonaponska ćelija) nanokristalna solarna ćelija osetljiva na boju (DSSC) uglavnom se odnosi na tip solarne ćelije koja koristi nanostrukturirani TiO2 film sa više praznina kao fotoanodu. To je solarna ćelija koja oponaša princip fotosinteze biljnog hlorofila. Međutim, NPC solarne ćelije mogu odabrati odgovarajuće redoks elektrolite kako bi povećale fotoelektričnu efikasnost, koja se općenito može stabilizirati na 10%, a nanokristalni TiO2 je jednostavan za pripremu, jeftin je i ima značajan vijek trajanja, što ima dobru perspektivu na tržištu. .
