Phân tử mới của Nhật Bản để sản xuất pin mặt trời màng mỏng hữu cơ hiệu quả

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Đô thị Osaka đã phát triển một phân tử nhận-cho-nhận mới mang tên TISQ, có khả năng tự lắp ráp thành các tiếp giáp dị loại p/n ở kích thước nano, điều này rất quan trọng cho việc tách và vận chuyển điện tích hiệu quả trong pin mặt trời màng mỏng hữu cơ. Khác với các phương pháp truyền thống thường trộn vật lý các phân tử loại p và loại n—thường dẫn đến các giao diện không đồng nhất và không ổn định—TISQ tích hợp cả hai thành phần bán dẫn trong một phân tử duy nhất. Thiết kế này tận dụng liên kết hydro qua các nhóm amide để thúc đẩy quá trình tự lắp ráp có kiểm soát, có khả năng tạo ra cấu trúc pin mặt trời ổn định và tái tạo cao hơn. TISQ thể hiện hai dạng tập hợp phân tử khác nhau tùy thuộc vào môi trường dung môi: các tập hợp dạng hạt nano kiểu J trong dung môi phân cực và các tập hợp dạng sợi nano kiểu H trong dung môi có độ phân cực thấp. Các tập hợp này khác nhau về tính chất điện tử, với tập hợp kiểu J cho thấy phản ứng quang điện gần như gấp đôi so với kiểu H. Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc đưa TISQ vào làm vật liệu hoạt động quang điện đơn thành phần trong pin mặt trời màng mỏng hữu cơ, xác nhận rằng...