$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
وتعتبر الأجهزة الضوئية العضوية مصادر واعدة للطاقة المتجددة بسبب تكلفتها التصنيع منخفضة وخفيفة الوزن 1-7. وبسبب هذه المزايا، تم مغمورة عدد كبير من العلماء في هذا المجال واعدة. في العقد الماضي،-توعية صبغ، حققت العضوية الأغشية الرقيقة، والخلايا الشمسية توعية perovskite تقدما كبيرا في كفاءة تحويل الطاقة في هذا المجال 8.
على وجه التحديد، والخلايا الشمسية الرقيقة العضوية وBHJ الأغشية الرقيقة تكنولوجيا الخلايا الشمسية العضوية هي حلول ناجعة وفعالة من حيث التكلفة لاستخدام الطاقة الشمسية. وعلاوة على ذلك، وصلت كفاءة تحويل الطاقة أكثر من 10٪ مع استخدام البوليمرات منخفضة الفرقة الفجوة باسم المانحة الإلكترون والفوليرين المشتقات مثل متقبل الإلكترون (فينيل-C 61 -Butyric-حمض الميثيل استر: [60] PCBM أو فينيل-C 71 -Butyric-حمض الميثيل استر: [70] PCBM) 9-11. وعلاوة على ذلك، فإن بعض الباحثين حذكرت افي بالفعل أهمية هيكل BHJ في طبقة متفاعل، التي شيدت مع البوليمرات منخفضة الفرقة الفجوة والمشتقات الفوليرين للحصول على الكفاءة الكلية عالية. ومع ذلك، المشتقات الفوليرين مراعية للهواء. لذلك، لا بد من وضع المواد قبول الإلكترون مستقر الهواء كبديل. وتقارير قليلة اقترح سابقا أنواع جديدة من الخلايا الضوئية العضوية التي تستخدم نوع ن البوليمرات شبه الموصلة أو أكاسيد المعادن كما يقبلون الإلكترون. دعمت هذه التقارير تنمية، وخلايا مستقرة هواء خال من الفوليرين العضوية الأغشية الرقيقة الشمسية 12-15.
ومع ذلك، وعلى النقيض من الفوليرين أنظمة أو نوع ن أنظمة شبه الموصلة البوليمر، والحصول على الأداء المرضي للهيكل BHJ في طبقة متفاعل، التي لديها فصل الاتهام وقدرات نقل المسؤول، من الصعب في أنظمة أكسيد المعادن 16-17. وعلاوة على ذلك، المشتقات الفوليرين ونوع ن البوليمرات شبه الموصلة لها ذوبان عاليةفي العديد من المذيبات. لذلك، فمن السهل للسيطرة على التشكل من طبقة متفاعل عن طريق اختيار الحل الحبر مثل المذيبات، والذي هو مقدمة للطبقة متفاعل 18-20. في المقابل، في حالة الأنظمة آلكوكسيد المعدن الذي يستخدم في تركيبة مع البوليمر التبرع الإلكترون، سواء أشباه الموصلات هي غير قابلة للذوبان في المذيبات تقريبا. وذلك لأن alkoxides المعدنية ليس لديها القابلية للذوبان عالية في المذيب. ولذلك، فإن الانتقائية من المذيبات للسيطرة على التشكل منخفضة للغاية.
في هذه المقالة، نحن الإبلاغ عن طريقة للسيطرة على التشكل من طبقة متفاعل باستخدام ضخامته الجزيئية لصنع الخلايا الشمسية للطباعة ودرجة عالية من الهواء مستقر BHJ. نحن تصف أهمية مراقبة التشكل لتقدم الخلايا الشمسية BHJ خالية من الفوليرين.