研究發現激子壽命在實現高效有機太陽能電池中的作用

有機光伏技術是由電子供體和電子受體材料代替傳統的半導體pn結制成的第三代太陽能電池技術。在過去的幾年中，這種替代性太陽能電池技術的性能有了顯著提高，就電荷載流子產量(即電流產生)和太陽光譜匹配而言，現在可以與傳統的無機太陽能電池相媲美。

有機光伏仍然唯一落后于傳統太陽能電池的特征是其可達到的電壓(VOC，代表開路電壓)。然而，由于電能是電壓和電流的乘積，因此有機太陽能電池不良的V OC阻礙了它們的成功商業化。

德國電子和能源技術材料研究所(i-MEET)和希臘國家希臘研究基金會(NHRF)的研究人員一直在研究用于制造有機光伏材料的材料的特定特性，這些特性可以實現更高的效率和可實現的電壓。他們的論文發表在《自然能源》上，表明激子壽命長的材料對于創建高效有機太陽能電池特別有希望。

團隊的一名研究人員Andrej Classen，最近獲得了博士學位。來自i-MEET研究所的研究人員進行了一些研究，探索了有機光伏低V oc背后的物理原理。與經典的光伏技術相反，已知有機材料會形成束縛電荷(即激子)，這需要將驅動力轉換為自由電荷并因此發電。

但是，遵守能量定律意味著，雖然高驅動力會促進這種轉換，但也會導致較低的V oc。因此，Classen開始懷疑他如何才能減小該驅動力，以最大程度地降低V OC損失，同時仍然能夠將激子轉換為電。