在塑料太阳能电池的生产过程中额外加入某种溶剂，它的效率可以被提高2-3倍，正如在面团中加入发酵粉一般。过去十年里，人们对此现象一直不曾得解。然而，现在研究人员已经找出了可能的作用机理，并将研究成果发布于《Nature Communications》杂志上。这项发现将极大地促进塑料太阳能电池的发展。
这是一滴该溶液的TEM(透射电子显微镜）图像。
有机太阳能电池是通过硅来将太阳能转化为电能，而塑料太阳能电池则采用高分子材料作为转化载体。以塑料作为基础材料，不仅能降低成本、减少产品重量，还能使电池更加柔软。有机太阳能电池的效率大多在10%左右，而商业化的硅太阳能电池的效率在15%-20%左右，前者明显偏低。
偶然发现
大约十年以前，人们偶然发现，在塑料太阳能电池的生产过程中额外加入一种溶剂（又称共溶剂），电池的效率可以增加2-3倍。“这些共溶剂在电池的生产过程中已得到广泛应用，”TU/e 教授René Janssen说道，“但是没有人确切地知道为何这种方式可影响电池的效率。”
形态学
众所周知，太阳能电池中各相态之间存在一个过渡结构，即两种塑料都存在的混合区域，电子在太阳能驱动下可在该区域内移动。这些成分——均为有机材料——在生产过程中溶解，蒸发，硬化。通常在原溶剂蒸发前加入共溶剂。
气泡的大小
埃因霍温 René Janssen带领的研究人员使用了一组光学仪器来寻找确切的作用机理。他们认为，如若不增加一味共溶剂，在塑料混合物的硬化过程会产生较大的气泡。这会对电子的运动起到阻碍的效果，从而影响电池效率。“在溶液中加入的共溶剂愈多，产生的气泡愈小，当加入到一定的剂量后，气泡会完全消失."
高分子的折叠与溶剂的蒸发
他们对此现象也做出了解释。“在塑料的硬化过程中存在两种效应，” Janssen说道，“一方面，溶液会蒸发，而另一方面，高分子会发生折叠。我们观察到，这种共溶剂将使得高分子的折叠提前，从而抑制气泡的形成。”通过这种方式，共溶剂就类似于面团的发酵粉一般：它能改善塑料混合区的结构，用量也不大。
进一步提高电池效率
研究人员希望他们的发现能进一步提高塑料太阳能电池的效率。“截至目前，我们一直在反复试验以寻找出能提高电池效率的方法，” Janssen说道，“然而现在，我们可以准确地预测出究竟什么方法可行，什么方法不可行。”
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