研究人员创造的有机太阳能电池的光伏性能。信用:自然能源(2021)。在过去的几年里，工程师们创造了越来越先进的技术来更可持续地生产和储存能源。由有机分子或聚合物制成的太阳能电池是最有希望的可持续能源解决方案之一，因为它们通常薄、轻、柔韧。尽管有机太阳能电池具有优势，但迄今为止开发的大多数有机太阳能电池的功率转换效率较低，约为5%，与无机太阳能电池的18-25%的效率相比，这一效率明显较低。近年来，一些工程师能够使用Y系列非富勒烯受体(一种用于太阳能设备的特定类型的受体)来开发PCEs超过18%的有机太阳能电池。
然而，为了达到这些效率，开发者还需要使用低沸点和有毒的溶剂，如氯仿。当这些有毒溶剂被环境友好的溶剂取代时，有机太阳能电池的PCE往往会大幅下降。
中国东吴大学、捷克科学院大分子化学研究所和世界各地其他研究所的研究人员最近推出了一项新战略，使用环境友好的溶剂制造具有可接受的多氯联苯的有机太阳能电池。发表在《自然能源》上的一篇论文中介绍了这一策略，该策略允许他们制造效率超过17%的有机太阳能电池，而不使用对人类和环境有害的溶剂。
陈海洋和他的同事在论文中写道:“我们通过客体辅助组装策略，从绿色溶剂对二甲苯(PX)加工的有机太阳能电池中获得了超过17%的认证PCEs，其中第三种成分(客体)被用来操纵二元混合物的分子相互作用。”。“此外，高沸点绿色溶剂PX使我们能够以超过14%的高效率沉积均匀的大面积模块(36cm2)。”
除了比过去创造的许多其他有机太阳能电池更高效之外，陈和他的同事创造的设备具有良好的操作稳定性，这是太阳能技术在现实环境中应用的基本品质。细胞中宿主分子和客体分子之间的强分子相互作用进一步支持了这种稳定性。
研究人员在一系列测试和实验中评估了他们的客户辅助太阳能电池组装策略的有效性和可推广性。值得注意的是，他们发现它可以很好地推广，也可以使用其他“客户”组件来实现。
陈和他的同事在论文中写道:“我们的战略所赋能的关键特性，包括非卤化绿色溶剂可加工性、均匀、大面积模块、无退火生产、高效率和出色的稳定性，都是有机太阳能电池工业发展的关键要求。
未来，客助组装策略可以为高PCE的大面积有机太阳能电池的发展铺平道路，使用环境友好的溶剂代替有毒的溶剂。最终，这可以促进有机太阳能电池的工业发展，并促进其大规模实施。
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