$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
התקני פוטו אורגניים נחשבים מקורות אנרגיה מתחדשים מבטיחים בשל עלות הייצור הנמוכה שלהם 1-7 קל משקל. בגלל היתרונות האלה, מספר גדול של מדענים כבר שקוע בתחום המבטיח הזה. בעשור האחרון, צבען רגיש, סרט דק אורגני, ותאים סולריים רגיש perovskite השיגו התקדמות משמעותית יעיל המרת כוח באזור 8 זה.
באופן ספציפי, תאים סולריים סרט דק אורגניים BHJ אורגן סרט דק טכנולוגיה סולארית תאים הם פתרונות יעילים וחסכוניים עבור הניצול של אנרגית שמש. יתר על כן, יעילות המרת האנרגיה הגיעה מעל 10% עם השימוש בפולימרים-פער נמוך להקה כמו הנגזרים התורמים פולרן אלקטרונים כמו acceptor האלקטרונים (פניל-C 61 -Butyric-החומצה-מתיל אסתר: [60] PCBM או פניל-C 71 -Butyric-חומצה-מתיל אסתר: [70] PCBM) 9-11. יתר על כן, כמה חוקרים have כבר דיווח על החשיבות במבנה BHJ בשכבת photoactive, אשר נבנית עם פולימרים נמוך להקת פער ונגזר פולרן להשיג יעילות הכוללת גבוהה. עם זאת, נגזר פולרן הם אוויר-רגיש. לכן, חומר אוויר-יציב לקבל אלקטרונים נדרש כחלופה. חלק קטן מהדוחות הציע בעבר סוגים חדשים של תאים פוטו אורגני המשמש פולימרים מוליכים למחצה מסוג n או תחמוצות מתכת כמו acceptors אלקטרונים. דוחות אלה תמכו בפיתוח יציב-אוויר, פולרן ללא, תאים סולריים סרט דק אורגניים 12-15.
עם זאת, בניגוד פולרן מערכות או מסוג n מערכות פולימר מוליך-למחצה, קבלת ביצועים משביעי רצון של מבנה BHJ בשכבת photoactive, אשר יש הפרדת תשלום ויכולות העברת מטען, קשה במערכות תחמוצת מתכת 16-17. בנוסף, נגזר פולרן ו מסוג n פולימרים מוליכים למחצה יש מסיסות גבוההבממסים רבים. לכן, קל לשלוט מורפולוגיה של השכבה photoactive ידי בחירת פתרון דיו כמו ממס, אשר מהווה בסיס להקמת שכבת photoactive 18-20. לעומת זאת, במקרה של מערכות alkoxide מתכת המשמשות בשילוב עם פולימר לתרום אלקטרונים, המוליכים למחצה הן אינם מסיסים כמעט בכל ממסים. הסיבה לכך היא כי alkoxides מתכת אין מסיסות גבוהה של ממס. לכן, את הסלקטיביות של ממסים על שליטת מורפולוגיה היא נמוכה ביותר.
במאמר זה, אנו מדווחים על שיטה לשליטה על המורפולוגיה של שכבת photoactive באמצעות bulkiness מולקולרית לפברק תאים סולריים להדפסה מאוד אוויר-יציבה BHJ. אנו מתארים את החשיבות של שליטה מורפולוגיה על ההתקדמות של תאים סולריים BHJ ללא פולרן.